用于一多输入多输出无线通信系统的多重天线技术方案

技术编号:3908538 阅读:129 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种多重天线,用于一多输入多输出的无线通信系统,其包括一基板;一第一平面天线,沿一第一方向形成在该基板上;一第二平面天线,沿一第二方向形成在该基板上;以及一垂直天线。该垂直天线包括一传输线,形成在该基板上该第一平面天线与该第二平面天线之间;以及一辐射体,垂直在该基板上,并耦接到该传输线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于一多输入多输出无线通信系统的多重天线,特别是一种可达到 三度空间的极化分集并可加强隔离度的多重天线。
技术介绍
具有无线通信功能的电子产品,如笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant)等,是通过天线来发射或接收无线电波,以传递或交换无线电信号,进而访问 无线网络。因此,为了让使用者能更方便地访问无线通信网络,理想天线的频宽应在许可 范围内尽可能地增加,而尺寸则应尽量减小,以配合电子产品体积缩小的趋势。除此之外, 随着无线通信技术不断演进,电子产品所配置的天线数量可能增加。举例来说,无线区域 网络标准IEEE802. lln支持多输入多输出(Multi-input Multi-output, MIM0)通信技术, 亦即相关电子产品可通过多重(或多组)天线同步收发无线信号,以在不增加频宽或总 发射功率耗损(Transmit Power Expenditure)的情况下,大幅地增加系统的数据吞吐量 (Throughput)及传送距离,进而有效提升无线通信系统的频谱效率及传输速率,改善通信 品质。然而,针对多输入多输出的应用,传统技术未公开相对应的多重天线的设置方式, 以致无法完整发挥多输入多输出的优点。
技术实现思路
因此,本专利技术的主要目的即在于提供一种用于一多输入多输出无线通信系统的多重天线。本专利技术公开一种多重天线,用于一多输入多输出的无线通信系统,其包括一基板; 一第一平面天线,沿一第一方向形成在该基板上;一第二平面天线,沿一第二方向形成在该 基板上;以及一垂直天线。该垂直天线包括一传输线,形成在该基板上该第一平面天线与该 第二平面天线之间;以及一辐射体,垂直于该基板上,并耦接到该传输线。附图说明 图1为本专利技术实施例一多重天线的示意图。图2A为一多重天线的组装示意图。图2B及图2C为图2A的多重天线的零件示意图。图3A、图3B及图3C为相关于图1的多重天线的返回损失图。主要元件符号说明10,20多重天线100基板102、104平面天线106垂直天线RDT_1、RDT_2、RDT_3TML_1、TML_2、TML_3FD_1、FD_2、FD_3RDT_URDT_DBSx、y、z200202HL_1、HL_2、HL_3SD辐射体 传输线信号馈入端 上辐射体 下辐射体基板 方向 平面部 垂直部 孔洞 焊点具体实施例方式请参考图1,图1为本专利技术实施例的一多重天线10的示意图。多重天线10用于 一多输入多输出的无线通信系统,如符合IEEE 802. Iln标准的产品等,用来进行无线信号 的同步收发。多重天线10包括一基板100、平面天线102、104及一垂直天线106。平面天 线102、104以蚀刻或平面印刷等方式形成在基板100上,用来实现单极(Monopole)天线。 详细来说,平面天线102由一辐射体RDT_1、一传输线TML_1及一信号馈入端FD_1所组成; 同时,由于辐射体RDT_1具有两个主要分支,可形成双频(Dual Band)的辐射场型。换句话 说,平面天线102为一双频单极天线。平面天线104由一辐射体RDT_2、一传输线TML_2及 一信号馈入端FD_2所组成,其结构与平面天线102相同,且辐射体RDT_2的形状与辐射体 RDT_1的形状对称。另外,垂直天线106由一辐射体RDT_3、一传输线TML_3及一信号馈入 端FD_3所组成。辐射体RDT_3布置在一基板BS上,与基板100垂直,包括一上辐射体RDT_ U及一下辐射体RDT_D。上辐射体RDT_U及下辐射体RDT_D分别位于基板100的上方及下 方,且两者形状对称,因而可提供双极(Dipole)的辐射场型。另外,上辐射体RDT_U及下辐 射体RDT_D均包括两个主要分支,可提供双频的辐射场型。换句话说,垂直天线106为一 双频双极天线。因此,由上述可知,多重天线10包括三个天线,可用于三发射器/三接收器 (3T3R)的系统。进一步来说,由于平面天线102、104为单极天线,而垂直天线106为双极天线,因 此,平面天线102的时变电流方向沿图1中的方向y,平面天线104的时变电流方向沿方 向X,而垂直天线106的时变电流方向沿方向ζ (χ-y平面上无时变电流)。换句话说,平面 天线102的时变电流所产生的辐射电场与平面天线104所产生的辐射电场间呈90度的极 化分集(Polarization Diversity),使得平面天线102与平面天线104有很高的隔离度 (Isolation).此外,由于平面天线102与平面天线104共平面(共用接地),可能相互干 扰,因此,本专利技术将垂直天线106设在平面天线102与平面天线104之间,借由垂直天线106 的时变电流方向与另外两者正交的特性,加强隔离度。简单来说,在多重天线10中,平面天 线102、平面天线104及垂直天线106间的时变电流方向互为正交,可形成三度空间的极化 分集;同时,由于垂直天线106设在平面天线102与平面天线104间,可进一步加强隔离度, 以提升天线效率。多重天线10为本专利技术的一实施例,主要目的是在三个正交方向x、y、z产生时变电 流与线性极化电场,进而达到极化分集。而达成此目的的方式是通过单极的平面天线102、 104及双极的垂直天线106,以产生三个正交的时变电流方向。其中,垂直天线106是设在共 用接地的平面天线102与平面天线104之间,以加强隔离度。在此情形下,多重天线10可 形成三度空间的极化分集,并加强天线间的隔离度,以提升天线效率。值注意的是,本领域 具通常知识者当可根据系统所需,调整或设定各辐射体的形状、尺寸、分支数、材质等,而不 限于图1所示的例,相关设计方式均为业界所熟知,故不赘述。例如,若应用在三频的通信 系统,则各辐射体应包括三个主要分支。另一方面,垂直天线106是设在平面天线102与平 面天线104之间,用以加强隔离度,其它不同摆设位置或设计上的变化均属本专利技术的范畴, 例如,垂直天线106的设置位置不限于平面天线102与平面天线104的中央而可较靠近平 面天线102或平面天线104,辐射体RDT_3可旋转一角度,辐射体RDT_3可以贴片实现而省 略基板BS...等等。除此之外,多重天线10的制造方式亦不限于任何特殊规则或步骤,只要能达成前 述目的即可。例如,请参考图2A至图2C,图2A为一多重天线20的组装示意图,而图2B及 图2C为多重天线20的零件示意图。图2A至图2C是借由多重天线20,说明本专利技术的一优 选制造方式的示意图,因此,为求简洁,多重天线20的结构、组成元件、运作方式等均与多 重天线10相同,并省略了大部分元件的标号。由图2A至图2C可知,多重天线20主要由两 大零件所组成,其一为平面部200,另一为垂直部202。由图2B及图2C可知,垂直部202为 三插式设计,用来嵌合在平面部200上的孔洞HL_1、HL_2、HL_3中,并通过不同焊点(标示 为SD),将垂直部202固定在平面部200。平面部200及垂直部202的详细组成元件均可参 考图1的多重天线10,在此不赘述。图2A至图2C所示的制造方式仅为一例,凡能制造出图1所示的多重天线10或其 衍生的变化,均属本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多重天线,用于一多输入多输出的无线通信系统,其包括:一基板;一第一平面天线,沿一第一方向形成在该基板上;一第二平面天线,沿一第二方向形成在该基板上;以及一垂直天线,包括:一传输线,形成在该基板上该第一平面天线与该第二平面天线之间;以及一辐射体,垂直于该基板上,并耦接到该传输线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴民仲
申请(专利权)人:雷凌科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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