一种多天线系统及无线通信设备的制作方法

1.本技术涉及终端设备的天线技术领域，尤其涉及一种多天线系统及无线通信设备。


背景技术：

2.随着终端的不断发展，终端对于内置的天线要求越来越高，例如要求天线逐渐小型化，而且，通信效率越来越高。例如，拨打电话或访问互联网均需要通过天线来收发信号。但是，天线小型化后，天线的辐射体也随之变小，导致终端的天线覆盖的频率范围变窄。
3.天线小型化后，为了提高天线覆盖的频率范围，一般在终端内置多个天线，形成天线系统。例如，天线系统可以包括第一天线和第二天线，其中，第一天线覆盖的频率范围为2.4ghz～2.5ghz，第二天线覆盖的频率范围为2.5ghz～2.7ghz。可见，相比于单天线的天线系统(例如仅包括第一天线的天线系统或仅包括第二天线)而言，天线系统包括多天线，因此可以覆盖的频率范围更宽。
4.但是，第一天线和第二天线工作在临近频率或者相同频率时，第一天线和第二天线之间会出现信号干扰现象，即出现信号耦合，这样会降低天线系统的通信效率。


技术实现要素：

5.为了解决以上技术问题，本技术提供一种多天线系统及无线通信设备，能够减弱多个天线之间的干扰，提高多天线系统的通信效率。
6.第一方面，本技术提供了一种多天线系统，该多天线系统应用于无线通信设备；多天线系统包括设置在无线通信设备的边框位置的第一天线、第二天线和第三天线；在一些可能的实现方式中，第三天线与第一天线共用第一天线的第一辐射体，第一辐射体包括第一延伸枝节，第一延伸枝节靠近第二天线；第二辐射体包括第二延伸枝节，第二延伸枝节靠近第一天线；第一天线的回地设置在第一延伸枝节；第二天线的回地设置在第二延伸枝节；第一天线的馈源设置在第一辐射体上且远离第二天线的一端，第二天线的馈源设置在第二辐射体上且远离第一天线的一端；第三天线的馈源设置在第一延伸枝节。
7.在另一些可能的实现方式中，第三天线与第二天线共用第二天线的第二辐射体；同理，第三天线的馈源设置在第二延伸枝节；
8.该多天线系统通过第三天线形成的等效电路的分布电容，减弱第一天线和第二天线之间的干扰，提高该多天线系统的通信效率。具体地，第一延伸枝节与第二延伸枝节之间设有间距；该间距的等效电路包括分布电容；该分布电容能够在第一天线的第一谐振频率和第二天线的第二谐振频率在预设频率范围内时，隔离第一天线和第二天线之间的信号耦合，其中，分布电容的容值与预设频率范围内的频率成反比。例如，当第一天线和第二天线工作在临近频率或相同频率时，分布电容能够降低第一天线和第二天线之间的信号耦合，进而减弱信号的互相干扰，提高多天线系统的通信效率。
9.可选的，第三天线可以采用偏置馈电方式激励双谐振，如此能够使该多天线系统
覆盖更宽的频率范围。
10.可选的，第三天线的馈源位于第一天线的回地和第二天线的回地之间，第三天线与第一天线共用第一天线的回地，且第三天线与第二天线共用第二天线的回地。
11.可选的，分布电容的容值与第一延伸枝节和第二延伸枝节之间的间距成反比，即，第一延伸枝节和第二延伸枝节之间的间距越大，该分布电容的容值越小；第一延伸枝节和第二延伸枝节之间的间距越小，该分布电容的容值越大。
12.可选的，分布电容的容值与第一延伸枝节和第二延伸枝节的耦合面积成正比，即，第一延伸枝节和第二延伸枝节的耦合面积越大，分布电容的容值越大；第一延伸枝节和第二延伸枝节的耦合面积越小，分布电容的容值越小。
13.可选的，等效电路还包括分布电感，分布电容和分布电感形成带阻电路，带阻电路能够降低第一天线和第二天线之间的信号耦合。如此，该带阻电路能够有效降低第一天线接收到第二天线发射的能量，改善第一天线和第二天线之间的隔离度。
14.可选的，第一天线、第二天线和第三天线的馈源为直接馈电方式或电容耦合馈电方式。
15.可选的，第一天线、第二天线和第三天线为以下任意一种：
16.倒置f型天线ifa、复合左右手天线crlh天线和环状天线；第一天线、第二天线和第三天线采用以下至少一种方式实现：
17.金属边框天线、微带天线mda、印刷电路板pcb天线或柔性电路板fpc天线。
18.可选的，第三天线的双谐振覆盖5.1ghz～5.8ghz和5.9ghz～7.1ghz频率范围。
19.第二方面，本技术提供了一种无线通信设备，包括上述第一方面中任一项可选的多天线系统，该多天线系统用于在无线通信设备进行无线通信时进行收发信号。例如，多天线系统能够在无线通信设备进行无线通信时，发射信号、接收信号等。
20.由以上技术方案可知，本技术至少具有以下优点：
21.本技术提供的多天线系统应用于无线通信设备，用于无线信号的收发，该多天线系统包括设置在无线通信设备的边框位置的第一天线、第二天线和第三天线；并且，该第三天线与第一天线共用该第一天线的第一辐射体，或者该第三天线与第二天线共同该第二天线的第二辐射体。该多天线系统通过第三天线形成的等效电路的分布电容，减弱第一天线和第二天线之间的干扰，提高该多天线系统的通信效率。具体地，该第一辐射体包括第一延伸枝节，该第一延伸枝节靠近第二天线；第二辐射体包括第二延伸枝节，第二延伸枝节靠近第一天线；第一天线的回地设置在第一延伸枝节，第二天线的回地设置在第二延伸枝节，第一天线的馈源设置在第一辐射体上且远离第二天线的一端，第二天线的馈源设置在第二辐射体上且远离第一天线的一端；第三天线的馈源设置在第一延伸枝节或第二延伸枝节。在该第一延伸枝节和第二延伸枝节之间设有间距，在第一天线的第一谐振频率和第二天线的第二谐振频率在预设频率范围内时，通过该间距的等效电路中的分布电容，隔离第一天线和第二天线之间的信号耦合，其中，该分布电容的容值与预设频率范围内的频率成反比。例如，当第一天线和第二天线工作在临近频率或相同频率时，分布电容能够降低第一天线和第二天线之间的信号耦合，进而减弱信号的互相干扰，提高多天线系统的通信效率。
附图说明
22.图1a为本技术实施例提供的一种多天线系统的应用场景的示意图；
23.图1b为本技术实施例提供的又一种多天线系统的应用场景的示意图；
24.图2为本技术实施例提供的一种多天线系统的示意图；
25.图3a为本技术实施例提供的一种等效电路的示意图；
26.图3b为本技术实施例提供的又一种等效电路的示意图；
27.图4为本技术实施例提供的一种第一天线与第二天线的隔离度变化曲线图；
28.图5a为本技术实施例提供的一种第三天线的电流分布图；
29.图5b为本技术实施例提供的又一种第三天线的电流分布图；
30.图6a为本技术实施例提供的一种多天线系统的示意图；
31.图6b为本技术实施例提供的又一种多天线系统的示意图；
32.图6c为本技术实施例提供的再一种多天线系统的示意图；
33.图6d为本技术实施例提供的另一种多天线系统的示意图；
34.图7为本技术实施例提供的又一种多天线系统的示意图；
35.图8为本技术实施例提供的再一种多天线系统的示意图；
36.图9a为本技术实施例提供的一种第一天线与第二天线的隔离度变化曲线图；
37.图9b为本技术实施例提供的又一种第一天线与第二天线的隔离度变化曲线图；
38.图9c为本技术实施例提供的再一种第一天线与第二天线的隔离度变化曲线图；
39.图10为本技术实施例提供的另一种第一天线与第二天线的隔离度变化曲线图；
40.图11为本技术实施例提供的一种第一延伸枝节和第二延伸枝节的耦合面的示意图；
41.图12为本技术实施例提供的一种金属边框天线的示意图；
42.图13a为本技术实施例提供的一种第三天线的s参数以及天线效率的示意图；
43.图13b为本技术实施例提供的一种第三天线的回波损耗的示意图；
44.图13c为本技术实施例提供的一种第三天线的电流分布图；
45.图13d为本技术实施例提供的又一种第三天线的电流分布图；
46.图14a为本技术实施例提供的一种第一天线的s参数以及天线效率的示意图；
47.图14b为本技术实施例提供的一种第一天线的电流分布图；
48.图14c为本技术实施例提供的又一种第一天线的电流分布图；
49.图15a为本技术实施例提供的一种第二天线的s参数以及天线效率的示意图；
50.图15b为本技术实施例提供的一种第二天线的电流分布图；
51.图15c为本技术实施例提供的一种第二天线的远场辐射方向图；
52.图16为本技术实施例提供的一种柔性电路板天线的示意图；
53.图17a为本技术实施例提供的又一种第三天线的s参数以及天线效率的示意图；
54.图17b为本技术实施例提供的又一种第三天线的电流分布图；
55.图17c为本技术实施例提供的再一种第三天线的电流分布图；
56.图18a为本技术实施例提供的又一种第一天线的s参数以及天线效率的示意图；
57.图18b为本技术实施例提供的又一种第一天线的电流分布图；
58.图18c为本技术实施例提供的再一种第一天线的电流分布图；
59.图19a为本技术实施例提供的又一种第二天线的s参数以及天线效率的示意图；
60.图19b为本技术实施例提供的又一种第二天线的电流分布图；
61.图19c为本技术实施例提供的又一种第二天线的远场辐射方向图。
具体实施方式
62.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
63.以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
64.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接，也可以通过中间媒介间接电性连接。
65.随着天线技术的发展，天线逐渐小型化。在天线小型化后，为了提高终端的天线系统覆盖的频率范围，通常在天线系统中引入多个天线。在一些示例中，天线系统可以包括第一天线和第二天线，第一天线覆盖的频率范围为2.4ghz～2.5ghz，第二天线覆盖的频率范围为2.5ghz～2.7ghz。然而对于设计空间有限的终端而言，在第一天线和第二天线工作在临近频率范围或者相同频率范围内时，第一天线和第二天线会出现较为严重的互耦现象。第一天线和第二天线覆盖的频率范围临近，并且还存在交叉的频率(2.5ghz)，如此第一天线和第二天线之间会存在互相干扰的情况，进而导致该天线系统的效率降低。
66.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种多天线系统，该多天线系统应用于无线通信设备，该多天线系统包括设置在无线通信设备的边框位置的第一天线、第二天线和第三天线。第三天线与第一天线共用第一天线的第一辐射体，或第三天线与第二天线共用第二天线的第二辐射体；第一辐射体包括第一延伸枝节，该第一延伸枝节靠近第一天线；第二辐射体包括第二延伸枝节，该第二延伸枝节靠近第一天线；第一天线的回地设置在第一延伸枝节，第二天线的回地设置在第二延伸枝节，第一天线的馈源设置在第一辐射体上且远离该第二天线的一端，第二天线的馈源设置在第二辐射体上且远离第一天线的一端；该第三天线的馈源设置在第一延伸枝节或第二延伸枝节。该第一延伸枝节和第二延伸枝节之间设有间距，该间距的等效电容包括分布电容。该分布电容用于第一天线的第一谐振频率和第二天线的第二谐振频率在预设范围内时，隔离第一天线和第二天线之间的信号耦合，其中，该分布电容的容值与预设频率范围内的频率成反比。
67.如此，在该多天线系统中，多个天线工作在临近频率范围或相同频率范围时，上述分布电容能够降低多个天线之间的信号耦合，进而减弱多个天线互相干扰的情况，提高多天线系统的效率。
68.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例提供的技术方案，下面先结合附图介绍该技术方案的应用场景。
69.本技术实施例不具体限定多天线系统的应用场景。在一些可能的实施例中，该多天线系统可以应用于无线通信设备，无线通信设备包括但不限于手机、平板电脑、桌面型、
膝上型、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra
‑
mobile personal computer，umpc)、手持计算机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、可穿戴移动终端、智能手表。为了便于理解，图1a示出了一种多天线系统应用于手机的示意图。
70.如图1a所示，该手机包括多天线系统110、电池200和侧键300。其中，多天线系统110包括设置在无线通信设备(例如手机)的边框位置的第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3；电池200用于给手机供电；侧键300用于手机接收用户的指令，例如，用户可以长按侧键300以对手机进行开机或关机等。
71.在该多天线系统110中，第三天线ant3与第二天线ant2共用第二天线ant2的第二辐射体(如图1a中112)，即，第三天线ant3和第二天线ant2共体，该第二辐射体包括第二延伸枝节ant2
‑
1，第二延伸枝节ant2
‑
1靠近第一天线ant1，类似地，第一辐射体(如图1a中111)包括第一延伸枝节ant1
‑
1，第一延伸枝节1
‑
1靠近第二天线ant2。第一天线ant的1回地设置在第一延伸枝节ant1
‑
1、第二天线ant2的回地设置在第二延伸枝节ant2
‑
1，第一天线ant1的馈源设置在第一辐射体111上且远离第二天线ant2的一端，第二天线ant2的馈源设置在第二辐射体112上且远离第一天线的一端，第三天线ant3的馈源设置在第二延伸枝节ant2
‑
1。在该第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间设有间距，该间距的等效电路包括分布电容，该分布电容能够在第一天线ant1的第一谐振频率和第二天线ant2的第二谐振频率在预设频率范围内时，隔离第一天线ant1和第二天线ant2之间的信号耦合，其中分布电容的容值与预设频率范围内的频率成反比。如此，该多天线系统110能够在减弱多个天线互相干扰的情况，提高效率。进一步，搭载有多天线系统110的手机，不仅能够覆盖较宽的频率范围，而且能够提高通信效率。
72.如图1b所示，该图示出了另一种多天线系统应用于手机的示意图。在图1b中所示的手机的多天线系统120与上述图1a中所示的手机的多天线系统110的区别在于，多天线系统120中，第三天线ant3与第一天线ant1共用第一天线ant1的第一辐射体(如图1b中121)，即，第三天线ant3和第一天线ant1共体。从图1b中可以看出，该第三天线ant3的馈源设置在第一延伸枝节ant1
‑
1。具体原理可以参见上述对图1a的介绍，此处不再赘述。
73.需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要，选择第三天线ant3与第一天线ant1共体，或选择第三天线ant3和第二天线ant2共体，本技术实施例对此不进行限定。
74.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例提供的技术方案，下面以第三天线ant3和第二天线ant2共体的多天线系统为例进行介绍。
75.如图2所示，该图为本技术实施例提供的一种多天线系统的示意图。
76.该多天线系统包括第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3。该第三天线ant3与第二天线ant2共用第二天线的第二辐射体112，该第二辐射体包括第二延伸枝节ant1
‑
1，第二延伸枝节ant1
‑
1靠近第一天线ant2；类似地，第一辐射体111包括第一延伸枝节ant1
‑
1，第一延伸枝节1
‑
1靠近第二天线ant2。。从图2中可以看出。该第一天线的回地gnd1设置在第一延伸枝节ant1
‑
1，该第二天线ant2的回地gnd2设置在第二延伸枝节ant2
‑
1，第一天线的馈源设置在第一辐射体111上且远离第二天线ant2的一端，第二天线ant2的馈源设置在第二辐射体112上且远离第一天线ant1的一端。
77.在一些实施例中，第三天线ant3的馈源位于第二延伸枝节ant2
‑
1，且该第三天线ant3的馈源位于第一天线ant1的回地gnd1和第二天线ant2的回地gnd2之间。
78.当然，在另一些实施例中，第三天线ant3与第一天线ant1共体时，第三天线ant3的馈源位于第一延伸枝节ant1
‑
1，且第三天线ant3的馈源位于第一天线的回地gnd1和第二天线的回地gnd2之间。
79.上述第三天线ant3与第一天线ant1共用第一天线ant1的回地gnd1，且第三天线ant3与第二天线ant2共用第二天线ant2的回地gnd2。
80.上述第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间设有间距，该间距的等效电路包括分布电容。
81.如图3a所示，该图为本技术实施例提供的一种等效电路的示意图。该等效电路包括分布电容c，该分布电容c的一端与第一延伸枝节ant1
‑
1连接，另一端与第二延伸枝节ant2
‑
1连接。该分布电容c用于第一天线ant1的第一谐振频率和第二天线ant2的第二谐振频率在预设频率范围内时，隔离第一天线ant1和第二天线ant2之间的信号耦合。该分布电容c的容值与所述预设频率范围内的频率成反比。
82.如图3b所示，该图为本技术实施例提供的又一种等效电路的示意图。该等效电路在图3a所示的等效电路的基础上，还包括分布电感l。其中，分布电容c和分布电感l形成带阻电路400，该带阻电路400具有带阻特性，进而可以降低第一天线ant1和第二天线ant2之间的信号耦合。例如，该带阻电路400用于第一天线ant1的第一谐振频率和第二天线ant2的第二谐振频率在预设频率范围内时，隔离第一天线ant1和第二天线ant2之间的信号耦合。
83.在该多天线系统中，通过上述图3a所示的等效电路或图3b所示的等效电路，能够有效减少第一天线ant1和第二天线ant2之间通过地板之间的耦合，提高第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度。
84.如图4所示，该图为本技术实施例提供的一种第一天线和第二天线之间隔离度变化的曲线图。
85.图4中横坐标为频率(frequency)，单位为ghz；纵坐标为隔离度，即回波损耗值，单位为db。应该理解，以下实施例中所有的曲线图对应的横坐标和纵坐标均与图4相同，后续不再赘述。
86.其中，曲线401为未设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，即，第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间不包括分布电容时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度曲线。
87.曲线402为通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，该间距的等效电路的电容为0.1pf时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度曲线。
88.曲线403为通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，该间距的等效电路的电容为0.2pf时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度曲线。
89.曲线404为通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，该间距的等效电路的电容为0.3pf时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度曲线。
90.曲线405为通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，该间距的等效电路的电容为0.35pf时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度曲线。
91.从图4中可以看出，通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，即通过改变间距来改变等效电路的分布电容的容值后，能够有效降低第一天线ant1接收到第二天线ant2发射的能量，如此改善第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度。
例如，当通过设计第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，使该间距的等效电路的电容为0.35pf时，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度能够改善5db。
92.如图5a所示，该图为本技术实施例提供的一种多天线系统中第三天线的电流分布图。
93.其中，图5a为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间不存在分布电容时第三天线的的电流分布图。
94.如图5b所示，该图为本技术实施例提供的又一种多天线系统中第三天线的电流分布图。其中，图5b为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间存在分布电容时第三天线的的电流分布图，该分布电容为通过在第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间设有间距等效得到。
95.从图5a和图5b中可以看出，图5a中所示的电流比较分散，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度较差；图5b中所示的电流与图5a中所示的电流相比，电流分布更加集中，第一天线ant1和第二天线ant2之间的隔离度较好。
96.本技术实施例提供的多天线系统通过第三天线ant3形成的等效电路的分布电容，减弱第一天线ant1和第二天线ant2之间的干扰，提高该多天线系统的效率。具体地，第三天线ant3包括第一天线ant1回地的第一延伸枝节ant1
‑
1、第二天线ant2回地的第二延伸枝节ant2
‑
1和第三天线ant3的馈源。在该第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间设有间距，在第一天线ant1的第一谐振频率和第二天线ant2的第二谐振频率在预设频率范围内时，通过该间距的等效电路中的分布电容c，隔离第一天线ant1和第二天线ant2的信号耦合。如此，在该多天线系统中，多个天线工作在临近频率范围或相同频率范围时，上述分布电容c能够降低多个天线之间的信号耦合，进而减弱多个天线互相干扰的情况，提高多天线系统的效率。
97.本技术实施例不具体限定第一天线ant1的馈源、第二天线ant2的馈源和第三天线ant3的馈源的馈电方式。其中，第一天线ant1的馈源可以采用直接馈电方式或电容耦合馈电方式，第二天线ant2的馈源也可以采用直接馈电方式或电容耦合馈电方式，第三天线ant3的馈源也可以采用直接馈电方式或电容耦合馈电方式。
98.为了便于理解，下面介绍几种多天线系统的示意图。
99.如图6a所示，该图为本技术实施例提供的又一种多天线系统的示意图。在该多天线系统中，第一天线ant1的馈源为电容耦合馈电方式，第二天线ant2的馈源为电容耦合馈电方式，第三天线ant3的馈源为电容耦合馈电方式，其中，第三天线ant3与第二天线ant2共体。
100.如图6b所示，该图为本技术实施例提供的再一种多天线系统的示意图。在该多天线系统中，第一天线ant1的馈源为电容耦合馈电方式，第二天线ant2的馈源为直接馈电方式，第三天线ant3的馈源为电容耦合馈电方式，其中，第三天线ant3与第二天线ant2共体。
101.如图6c所示，该图为本技术实施例提供的另一种多天线系统的示意图。在该多天线系统中，第一天线ant1的馈源为直接馈电方式，第二天线ant2的馈源为直接馈电方式，第三天线ant3的馈源为直接馈电方式，其中，第三天线ant3与第二天线ant2共体。
102.如图6d所示，该图为本技术实施例提供的再一种多天线系统的示意图。该多天线系统中，第一天线ant1的馈源、第二天线ant2的馈源以及第三天线ant3的馈源均为电容耦
合馈电方式。与图6b的不同之处在于，第三天线ant通过耦合方式得到的等效电容，来实现电容耦合馈电。
103.本技术实施例不具体限定第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3，其中，第一天线ant1可以为倒置f型天线(inverted
‑
f antenna，ifa)、复合左右手(composite right/left
‑
handed，crlh)天线或环状天线。类似地，第二天线ant2也可以为ifa天线、crlh天线或环状天线；第三天线ant3也可以为ifa天线、crlh天线或环状天线。如此，多天线系统可以采用上述多种天线的组合中的任一种。
104.如图7所示，该图为本技术实施例提供的一种多天线系统的示意图。其中，第一天线ant1为crlh天线，第二天线ant2为crlh天线，第三天线为耦合环天线。
105.需要说明的是，图7仅仅是上述组合中的一种方式进行示例介绍，本技术实施例对此不具体限定。
106.本技术实施例不具体限定第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3采用的方式，其中，第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3可以采用金属边框天线、第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3也可以采用微带天线(metal design antenna，mda)、第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3也可以采用印刷电路板(printed circuit board，pcb)天线、第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3还可以采用柔性电路板(flexible printed circuit，fpc)天线。
107.如图8所示，该图为本技术实施例提供的一种多天线系统的示意图。其中，第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3为柔性电路板天线。
108.需要说明的是，图8仅仅是以第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3为柔性电路板天线为例进行介绍，本技术实施例并不限定于此。在本技术的其他实施例中，第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3还可以为金属边框天线、微带天线或印刷电路板天线等。
109.上述实施例中介绍了多天线系统的结构，下面结合上述多天线系统的结构，分多种情况介绍该多天线系统减弱第一天线和第二天线之间信号耦合的示例。
110.第一种：第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离不变时，改变第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距。
111.在一些示例中，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为2mm。如图9a所示，该图示出了一种第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为2mm时，第一天线和第二天线之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距变化而变化的曲线图。
112.其中，曲线911为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距为0.4mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线912为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距为0.6mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线913为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距为1mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线914为第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距为2mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线。
113.从图9a中可以看出，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为2mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸
枝节ant2
‑
1之间的间距减小而提升。如此，在固定第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离后，如固定第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为2mm后，可以通过设计第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距，改变第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度。例如，通过减小第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距，提高第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度，如图9a所示，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度能够改善5db。
114.在另一些示例中，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为4mm。如图9b所示，该图示出了一种第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为4mm时，第一天线和第二天线之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距变化而变化的曲线图。
115.其中，曲线921为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为0.8mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线922为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为1.6mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线923为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为2.4mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线924为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为4mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线。
116.类似地，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为4mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距减小而提升。
117.在另一些示例中，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为6mm。如图9c所示，该图示出了一种第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为6mm时，第一天线和第二天线之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距变化而变化的曲线图。
118.其中，曲线931为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为1.2mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线932为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为1.6mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线933为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为4mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线；曲线934为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距为6mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度曲线。
119.类似地，第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离为6mm时，第一天线ant1和第二天线ant2之间隔离度随着第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距减小而提升。
120.进一步，结合图4和图9a
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9c所示的隔离度变化曲线，可以确定出分布电容c的容值与第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距成反比。具体地，当增大第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距时，相当于该等效电路中分布电容c的容值减小；当减小第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距时，相当于该等效电路中分布电容c的容值增大。
121.在实际应用过程中，会先固定第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间距离，然后，通过设计第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距，调整等效
的耦合面积成正比。当第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距以及第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离均固定后，可以通过设计耦合面1100的耦合面积，调整分布电容c的容值。具体地，可以通过如下公式(2)调整分布电容c的容值：
[0134][0135]
其中，c0为分布电容c的容值，ε极板间介质的介电常数，s0为耦合面1100的耦合面积，k为静电力常量，d为第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1之间的间距。因此，可以通过设计耦合面1100的耦合面积s0，调整分布电容c的容值c0。进一步，结合图4可知，通过设计合适的耦合面1100的耦合面积s0，进而调整分布电容c的容值c0，能够减弱第一天线ant1和第二天线ant2之间信号耦合。
[0136]
当然，可以采用上述三种中的任一种，也可以采用多种组合的方式，设计多天线系统。例如，可以固定第一天线ant1的地gnd1与第二天线ant2的地gnd2之间的距离，以及第一延伸枝节ant1
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1和第二延伸枝节ant2
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1的耦合面积，通过调整第一延伸枝节ant1
‑
1和第二延伸枝节ant2
‑
1之间的间距，进而调整分布电容c的容值，如此能够减弱第一天线ant1和第二天线ant2之间信号耦合。
[0137]
本技术实施例提供了一种第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3均为金属边框天线的示例，如图12所示，该图示出了一种金属边框天线的示意图。其中，第三天线ant3的馈源为直接馈电方式。
[0138]
在一些示例中，第一天线ant1用于覆盖5g新空口(new radio，nr)频段的n41和n78，其中，频段n41的频率范围为2.5ghz～2.7ghz，频段n78的频率范围为3.3ghz～3.8ghz；第三天线ant3用于覆盖wifi 5g/6e，其中，wifi 5g的频率范围为5.1ghz～5.8ghz，wifi 6e的频率范围为5.9ghz～7.1ghz；第二天线ant2用于覆盖wifi 2.4g，其中，wifi 2.4g的频率范围为2.4ghz～2.5ghz。
[0139]
在一些实施例中，第三天线ant3采用偏置馈电方式激励双谐振。例如，第三天线ant3通过偏置馈电方式，激励差模(differential mode，dm)模式或者共模(common mode，cm)模式。如此，第三天线ant3通过激励双谐振，能够覆盖较大的频率范围，提高天线效率。
[0140]
如图13a所示，该图示出了一种第三天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1311为第三天线ant3的回波损耗曲线，曲线1312为第三天线ant3的辐射效率曲线；曲线1313为第三天线ant3的系统效率曲线。从图中可以看出，第三天线ant3的双谐振能够覆盖5g和wifi 6e频率范围。
[0141]
如图13b所示，该图示出了一种第三天线的回波损耗的示意图。
[0142]
其中，曲线1321为并联电感1为4.7nh、串联电容1为0.7pf、串联电感2为0.5nh且并联电容为0.7pf时，第三天线ant3的回波损耗曲线。
[0143]
曲线1322为并联电感1为4.7nh、串联电容1为0.7pf、串联电感2为0.8nh且并联电容为0.7pf时，第三天线ant3的回波损耗曲线。
[0144]
曲线1323为并联电感1为4.7nh、串联电容1为0.7pf、串联电感2为1nh且并联电容为0.7pf时，第三天线ant3的回波损耗曲线。
[0145]
曲线1324为并联电感1为5.6nh、串联电容1为0.7pf、串联电感2为0.5nh且并联电容为0.7pf时，第三天线ant3的回波损耗曲线。
[0146]
从图13b中可以看出，通过调谐第三天线ant3阻抗匹配，能够优化第三天线ant3的带宽和系统效率。图13b中，曲线1324的带宽较宽，第三天线ant3的系统效率较优。
[0147]
如图13c所示，该图示出了一种第三天线的电流分布图。从图中可以看出，第三天线ant3激励cm模式5.7ghz时，电流同向分布。
[0148]
如图13d所示，该图示出了又一种第三天线的电流分布图。从图中可以看出，第三天线ant3激励dm模式7.8ghz时，电流对流反向分布。
[0149]
如图14a所示，该图示出了一种第一天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1411为第一天线ant1的回波损耗曲线，曲线1412为第一天线ant1的辐射效率曲线；曲线1413为第一天线ant1的系统效率曲线。
[0150]
如图14b所示，该图示出了一种第一天线的电流分布图。该图为第一天线ant1在2.5ghz时，第一天线ant1的电流分布图。
[0151]
如图14c所示，该图示出了又一种第一天线的电流分布图。该图为第一天线ant1在3.9ghz时，第一天线ant1的电流分布图。
[0152]
如图15a所示，该图示出了一种第二天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1511为第二天线ant2的回波损耗曲线，曲线1512为第二天线ant2的辐射效率曲线；曲线1513为第二天线ant2的系统效率曲线。
[0153]
如图15b所示，该图示出了一种第二天线的电流分布图。该图为第二天线ant2在2.4ghz时，第二天线ant2的电流分布图。
[0154]
如图15c所示，该图示出了一种第二天线的远场辐射方向图。
[0155]
本技术实施例还提供了一种第一天线ant1、第二天线ant2和第三天线ant3均为柔性电路板天线的示例，如图16所示，该图示出了一种柔性电路板天线的示意图。其中，第三天线ant3的馈源为电容耦合馈电方式。
[0156]
与图12所示的多天线系统类似，第一天线ant1用于覆盖5g新空口(new radio，nr)频段的n41和n78，其中，频段n41的频率范围为2.5ghz～2.7ghz，频段n78的频率范围为3.3ghz～3.8ghz；第三天线ant3用于覆盖wifi 5g/6e，其中，wifi 5g的频率范围为5.1ghz～5.8ghz，wifi 6e的频率范围为5.9ghz～7.1ghz；第二天线ant2用于覆盖wifi 2.4g，其中，wifi 2.4g的频率范围为2.4ghz～2.5ghz。
[0157]
如图17a所示，该图示出了一种第三天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1711为第三天线ant3的回波损耗曲线，曲线1712为第三天线ant3的辐射效率曲线；曲线1713为第三天线ant3的系统效率曲线。从图中可以看出，第三天线ant3的双谐振能够覆盖5g和wifi 6e频率范围。
[0158]
如图17b所示，该图示出了一种第三天线的电流分布图。从图中可以看出，第三天线ant3激励cm模式5.5ghz时，电流同向分布。
[0159]
如图17c所示，该图示出了又一种第三天线的电流分布图。从图中可以看出，第三天线ant3激励dm模式6.67ghz时，电流对流反向分布。
[0160]
如图18a所示，该图示出了一种第一天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1811为第一天线ant1的回波损耗曲线，曲线1812为第一天线ant1的辐射效率曲线；曲线1813为第一天线ant1的系统效率曲线。
[0161]
如图18b所示，该图示出了一种第一天线的电流分布图。该图为第一天线ant1在
2.5ghz时，第一天线ant1的电流分布图。
[0162]
如图18c所示，该图示出了又一种第一天线的电流分布图。该图为第一天线ant1在3.62ghz时，第一天线ant1的电流分布图。
[0163]
如图19a所示，该图示出了一种第二天线的s参数以及天线效率的示意图。其中，曲线1911为第二天线ant2的回波损耗曲线，曲线1912为第二天线ant2的辐射效率曲线；曲线1913为第二天线ant2的系统效率曲线。
[0164]
如图19b所示，该图示出了一种第二天线的电流分布图。该图为第二天线ant2在2.4ghz时，第二天线ant2的电流分布图。
[0165]
如图19c所示，该图示出了一种第二天线的远场辐射方向图。
[0166]
本技术实施例提供的多天线系统，多个天线工作在临近频率范围或相同频率范围时，分布电容能够降低多个天线之间的信号耦合，进而减弱多个天线互相干扰的情况，提高多天线系统的效率。进一步，第三天线可以通过偏置馈电的方式激励双谐振。如此，不仅提高多天线系统覆盖的频率范围，而且进一步提高多天线系统的效率。
[0167]
本技术实施例该提供了一种无线通信设备，该无线通信设备包括以上介绍的多天线系统，该多天线系统在无线通信设备进行无线通信时进行收发信号。
[0168]
由于该多天线系统能够在多个天线工作在临近频率范围或相同频率范围时，分布电容能够降低多个天线之间的信号耦合，进而减弱多个天线互相干扰的情况，提高多天线系统的效率，进而包括该多天线系统的无线通信设备的通信效率较高；进一步，第三天线可以通过偏置馈电的方式激励双谐振。如此，包括该多天线系统的无线通信设备不仅覆盖的频率范围较宽，而且通信效率较高。
[0169]
应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。