[发明专利]用于移动终端的宽频带双天线系统及其去耦方法

说明书

技术领域

本发明属于移动终端的宽频带双天线设计领域，涉及一种在宽频带内具有低互耦特性的双天线系统及宽频带双天线系统的去耦方法，适用于在小型移动终端上实现MIMO通信技术。

背景技术

随着现代移动通信的迅速发展，除了传统的语音业务继续快速发展外，新的无线业务如高清数字电视传输、在线网游、实时视频传输、实时图像传输等也迅速发展，使人们对高的数据传输、稳定的数据传输要求越来越高。多输入多输出（Multiple-Input and Multiple-Output，MIMO）通信技术被认为是一种最具有潜力实现稳定、高数据率传输的重要技术，已受到了高度关注和大力开发。MIMO通信技术就是在无线通信系统的传输端和接收端分别安装多个天线，这些天线可以在不增加发射功率、不增加频谱使用的条件下，利用空间信道的多径效应提高通信质量和增加系统容量，实现稳定、高数据率的传输。MIMO通信技术不仅仅克服了日益紧缺的频谱资源限制，也符合人们对低功耗、绿色通信的需求，因而得到了广泛的认可和大力的研究。

为了能够在移动通信系统中使用MIMO技术，需要在移动终端中集成多个天线。且为了使移动终端MIMO系统的性能得到最大化，移动终端上的多个天线必须是相互独立的（即天线之间的互耦很低）。但是，目前移动终端正朝着体积小、厚度薄、重量轻、成本低和宽频带或多频带等方向发展，使移动终端上留给天线设计的体积越来越小，多个天线之间的距离非常近。由于较小的间距，多个天线之间的互耦必然很高，因而需要设计一定的方法减小天线之间的互耦。

经过对现有技术文献检索发现，已经有一些较好的方法可以减小天线之间的互耦，这些方法包括：去耦网络、地支结构、寄生元件、缺陷地结构和去耦线技术等，所有的这些方法都可以将天线之间的互耦降低到-15dB及以下，很好地满足了MIMO系统对天线之间互耦的要求。在上面这些方法中，去耦线技术所占用的面积最小，最适合应用到移动终端上，因而得到广泛的关注。去耦线技术的最基本思想就是通过一根新的连接线（连接在两个天线之间），在两个天线之间引入一个新的耦合，这个新的耦合和原有的耦合具有相等的幅度、相反的相位，从而叠加相消减小天线之间的互耦。去耦线技术自提出以来，已经广泛地应用到UMTS、WLAN2.4GHz和WiMAX3.5GHz等频带天线的去耦。可是，使用单条去耦线一般只能在很窄的频段内去耦，很难实现宽频带内的低互耦特性（解耦网络、地支结构、寄生元件和缺陷地结构也很难实现宽频带内的低互耦特性）。而下一代的宽带移动通信需要宽频带的天线系统，因此天线系统需要宽频带的去耦方法。因此，为了能够设计出结构紧凑、小尺寸并且具有宽频带内低互耦特性的双天线系统，本发明提出使用多条去耦线实现宽频带内具有低互耦特性的双天线系统。

发明内容

本发明的目的是为了满足下一代宽带移动通信对具有低互耦特性的宽频带双天线系统的需求，提出了一种在宽频带内具有低互耦特性的双天线系统，同时提出了一般宽频带双天线系统的去耦方法。

本发明所述的宽频带双天线系统，其特征在于，所述双天线是对称于介质板纵轴z的具有优化去耦结构的左右两个C形天线，所述宽频带的双天线系统，至少包括介质板、金属地、双C形天线和三条去耦线，所述各去耦线长度不同、线宽较窄、连接在两辐射天线单元的地阻抗区域，从而实现宽频带内的去耦，其中：

介质板，长×宽×厚度为60mm×115mm×0.8mm；

双C形天线，每一个都是由印制在介质板正面的激励C形分支、印制在介质板正面的L形微带馈线和印制在介质板背面的C形寄生分枝组成；

三条去耦线，线条宽度均为0.3mm，其中：

第一条去耦线（8），是一条水平线，对称地连接于左右两个C形天线的激励分支尾端之间，当以y表示所述介质板的水平方向时：

第一条去耦线两个端点的水平坐标用±y表示时，±y=±y=±（0.5×所述介质板的长度-所述L形微带馈线的宽度-所述L形微带馈线的水平长度），

第一条去耦线端点的垂直坐标用z表示时，z=所述激励分支的高度-所述激励分支下端水平分支线在垂直方向的宽度，

其中，所述L形微带馈线的宽度为1.5mm，所述L形微带馈线的水平长度为21mm，所述激励分支的高度为14mm，所述激励分支下端水平分支线在垂直方向的宽度为3mm，

第二条去耦线（9），是一条“П”形折线，对称地连接于左右两个所述激励分枝的下端水平分支线之间，

“П”形折线水平长度为39.4mm，不计线宽0.3mm,