天線裝置及通信裝置製造方法
2023-04-29 11:53:01 2
天線裝置及通信裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種天線裝置及通信裝置。具體地，提供了一種天線裝置，其包括第一天線和第二天線，該第一天線包括第一電源部、與底板連接的第一短路部、以及第一開路部，該第二天線包括第二電源部、與所述底板連接的第二短路部、以及第二開路部，該第二電源部以大約nλ/4的電路徑長度與第一電源部分隔開。
【專利說明】天線裝置及通信裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求於2012年12月12日提交的日本在先專利申請JP2012-271217的權益，其全部內容通過引用併入本文。
【技術領域】
[0003]本發明涉及天線裝置及通信裝置，該天線裝置和通信裝置具有多個天線以提供分集效應等，並且通過合併到包括筆記本計算機和移動終端的設備中的方式來進行使用。
【背景技術】
[0004]在網絡、筆記本計算機、移動終端(諸如蜂窩電話和智慧型電話)、遊戲機等的當前使用趨勢中均提供有無線通信能力。目前，大多數這些類型的設備均提供例如IEEE802.11無線LAN (區域網)的能力。同時還期望提供覆蓋大都市區域的無線通信能力，諸如WiMAX (無線城域網)。
[0005]已知單極天線作為無線電通信中所使用的天線的基本結構。單極天線具有長度為四分之一波長λ的單極子；單極子安裝在導電底板(bottom board)上。為了將天線容納在設備中，需要使天線緊湊。已知倒F型天線是這種天線。倒F型天線具有彎曲以變短的極遠端(distal end of the pole)，並且具有靠近電源節點設置的短路部以實現阻抗匹配。
[0006]還已知使用多個天線來提供分集效應。例如，提出一種具有多個嵌入在單元中的倒F型天線的計算機裝置(參見，例如，日本專利申請公報N0.2006-325178)。
[0007]在具有蛤殼(clam shell)結構的筆記本計算機的情況下，其中，包括顯示面板的蓋部以開合自如的方式安裝在包括鍵盤的計算機主體上，天線優選地設置在蓋部的遠端以提供高接收靈敏度。為了提供分集效應，優選地在兩個天線之間設定儘可能長的距離(參見圖 19)。
[0008]由於倒F型天線可設計得短而緊湊，因此這種天線可以如圖19所示的那樣布置。然而，倒F型天線不理想地具有狹窄的分數帶寬。倒F型天線廣泛用於2.4至2.5GHz頻帶的IEEE802.11無線LAN中(參見，例如，日本專利申請公報N0.2009-44604)，但卻難以覆蓋高達 2.5 至 2.7GHz 的 WiMAX。
[0009]圖20例示了根據相關技術的倒F型天線的Sll特性(回波損耗或反射係數)。關於Sll特性的正常規格期望Sll參數低於-10dB。當倒F型天線使用在2.4至2.7GHz的帶寬中時圖20所示的頻率邊緣受到限制，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX與無線LAN帶寬相加的帶寬。
[0010]這兩種無線通信能力可以通過除了用於2.4至2.5GHz無線LAN的天線之外還設置用於2.5至2.7GHz的WiMAX的另一天線來實現。然而，使用雙系統天線增加了天線安裝面積。此外，天線數目的增加增多了與信號處理電路的連接，因此使得天線安裝設備的內部結構變得複雜。
[0011 ] 簡而言之，儘管優選地將天線儘可能遠地分離以提供良好的分集效應(理想的是在如圖19所示的示例中的蓋部的水平端部上放置天線)，但是這種布局成為設備設計中的瓶頸，並且阻礙設備的緊湊設計。
【發明內容】
[0012]期望提供一種具有多個天線以帶來分集效應等從而實現寬幅頻帶的優良天線裝置和通信裝置，並且所述天線裝置和通信裝置通過合併到包括筆記本計算機和移動終端的設備中的方式來使用。
[0013]還期望提供一種優於足夠地提供分集效應並且覆蓋寬幅頻帶區域的緊湊式天線裝置和通信裝置。
[0014]根據本發明的實施例，提供一種天線裝置，其包括第一天線，所述第一天線包括第一電源部、第一短路部、以及第一開路部，所述第一短路部與底板連接；以及第二天線，所述第二天線包括第二電源部、第二短路部、以及第二開路部，所述第二電源部以大約η λ /4的電路徑長度與所述第一電源部隔開，所述第二短路部與所述底板連接。
[0015]根據本發明的實施例，所述第二電源部與所述第一電源部以λ/4Χ0.75至λ/4X1.25的範圍分隔開，λ/4X0.75對應於目標頻率帶寬的高頻端，λ/4X1.25對應於所述目標頻率帶寬的低頻端。
[0016]根據本發明的實施例，所述第一天線和所述第二天線中的每個天線均包括形成在電介質基板上的導電圖案。
[0017]根據本發明的實施例，所述第一開路部和所述第二開路部中的每個開路部均包括具有摺疊形狀的線。
[0018]根據本發明的實施例，所述底板可以具有位於所述第一電源部和所述第二電源部之間的槽，並且所述第一電源部與所述第二電源部以大約η λ/4的電路徑長度彼此分隔開，所述電路徑繞過(bypass)所述槽。
[0019]根據本發明的實施例，所述第一短路部和所述第二短路部直接與所述底板連接。
[0020]根據本發明的實施例，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由LC電路元件與所述底板連接。
[0021]根據本發明的實施例，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由圖案電路與所述底板連接。
[0022]根據本發明的實施例，所述第一短路部和所述第二短路部布置為彼此面對，並且所述第一開路部和所述第二開路部布置為背對背。
[0023]根據本發明的實施例，提供一種通信裝置，其包括根據本發明實施例的天線裝置和信號處理部，所述信號處理部處理要經由所述天線裝置發送或接收的通信信號。
[0024]根據本發明的實施例，所述信號處理部可以使用所述第一天線和所述第二天線執行分集發送和接收。
[0025]根據本發明的實施例，所述信號處理部對要經由所述第一天線和所述第二天線發送和接收的信號執行空間復用和分離。
[0026]根據本發明的實施例，能夠提供一種緊湊的天線裝置和通信裝置，其優點在於充分提供分集效應並且覆蓋寬幅頻帶區域。
[0027]根據本發明的實施例，單個天線裝置能夠覆蓋例如無線LAN加WiMAX的寬幅頻帶區域。因此，與針對每個無線通信能力而設置天線裝置的情況相比，能夠抑制天線安裝面積從而使得天線裝置緊湊。此外，單個天線裝置的充分性避免了與單個處理電路的連接數量的增加，因此簡化了設備。
[0028]簡言之，本發明可以在抑制天線數目的同時實現寬幅頻帶，並因此帶來設備緊湊、便捷性增強以及設計改進的優點。
[0029]參照附圖，通過優選實施例的詳細描述，本發明實施例的其它要求、特徵以及優點將更加直觀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是示出根據本發明實施例的天線裝置100的配置的示意圖；
[0031]圖2是示出天線裝置100中發生的電流分布的仿真結果的示意圖；
[0032]圖3是示出天線裝置100的Sll特性的示意圖；
[0033]圖4是示出安裝在筆記本計算機400上的天線裝置100的示意圖；
[0034]圖5是示出根據本發明另一實施例的天線裝置500的配置的示意圖；
[0035]圖6是示出天線裝置500中發生的電流分布的仿真結果的示意圖；
[0036]圖7是示出天線裝置500的Sll特性的示意圖；
[0037]圖8是示出根據本發明又一實施例的天線裝置800的配置的示意圖；
[0038]圖9是示出天線裝置800中發生的電流分布的仿真結果的示意圖；
[0039]圖10是示出天線裝置800的Sll特性的示意圖；
[0040]圖11是示出根據本發明再又一實施例的天線裝置1100的配置的示意圖；
[0041]圖12是示出天線裝置1100中發生的電流分布的仿真結果的示意圖；
[0042]圖13是示出天線裝置1100的Sll特性的示意圖；
[0043]圖14是示出天線裝置1100的變型示例的示意圖；
[0044]圖15是示出天線裝置100的變型示例的示意圖，其中第一天線110的開路線113和第二天線120的開路線123彼此面對布置，並且第一天線110的短路線112和第二天線120的短路線122背對背布置；
[0045]圖16是示出圖15所示的天線裝置的Sll特性的示意圖；
[0046]圖17是示出分集型通信裝置1700的配置示例的示意圖；
[0047]圖18是示出MIMO (多輸入多輸出)型通信裝置1800的配置示例的示意圖；
[0048]圖19是示出安裝在具有蛤殼結構的筆記本計算機上的分集天線的示意圖；以及
[0049]圖20是示出根據相關技術的倒F型天線的Sll特性的示意圖。
【具體實施方式】
[0050]下面，將參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述。注意，在本說明書和附圖中，具有大致相同功能及結構的結構元件以同一附圖標記來表示，並且將省略這些結構元件的重複性說明。
[0051 ] 下面將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。
[0052]第一實施例
[0053]圖1示出根據本發明實施例的天線裝置100的配置。[0054]天線裝置100包括第一天線110和第二天線120，以形成分集天線。在所示的示例中，天線Iio和120中的每一個均具有形成在電介質基板130上的導電圖案。
[0055]第一天線110包括電源部111、短路線112和開路線113。
[0056]短路線112是從電源部111延伸的線。在所示的示例中，具有大致U形的短路線112在通向形成在電介質基板130上的底板131的端部處短路。
[0057]開路線113是以與短路線112相反的方向從電源部111延伸的線。開路線113具有例如四分之一波長λ的長度，並且使得第一天線110作為倒F型天線來工作。在所示的示例中，開路線113具有多摺疊(mult1-folded)形狀以減小導電圖案的安裝面積。
[0058]第二天線120包括電源部121、短路線122和開路線123。
[0059]短路線122是從電源部121延伸的線。在所示的示例中，具有大致U形的短路線122在通向形成在電介質基板130上的底板131的端部處短路。
[0060]開路線123是以與短路線122相反的方向從電源部121延伸的線。開路線123具有例如四分之一波長λ的長度，並且使得第二天線120作為倒F型天線來進行操作。在所示的示例中，開路線123具有多摺疊形狀以減小導電圖案的安裝面積。
[0061]儘管第一天線110的開路線113和第二天線120的開路線123示出為水平上相互對稱，但是這兩個開路線不一定要具有相同的摺疊形狀。
[0062]在圖1中所示的示例中，第一天線110和第二天線120以如下方式布置:第一天線110的短路線112與第二天線120的短路線122彼此面對，並且第一天線110的開路線113與第二天線120的開路線123背對背布置。本發明實施例的特徵在於，第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離(更嚴格地說，「電流路徑長度」)設定為大約λ/4。因此，這兩個天線110和120之間的耦合效應調節阻抗以擴大帶寬。
[0063]圖2示出當第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離設定為大約λ/4時天線裝置100中所發生的電流分布的仿真結果。(對圖2進行訂正，使得從紅色至黃色至藍色的顏色變化改變為灰度。)圖2示出第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離設定為大約λ/4，這引起GND電流分布在天線110和120的短路線112和122的短路部處。
[0064]圖3示出天線裝置100的Sll特性(回波損耗或反射係數)。圖3示出天線裝置100與圖20所示的情況相比提供了大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB。因此，天線裝置100可以充分地使用在2.4至2.7GHz的帶寬範圍內，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX帶寬加上無線LAN帶寬。
[0065]第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離為「大約λ/4」具體是指當所述距離落入λ/4Χ0.75 (其對應於目標頻率帶寬的高頻端)至λ/4X1.25 (其對應於目標頻率帶寬的低頻端)的範圍內時，可以實現上述寬幅頻帶的效果。考慮在電介質基板130 (或者上面安裝有天線裝置100的設備的外殼)具有縮短波長效果的情況下，「大約λ/4」可表達為λ/4X0.75X1/ V ε (其對應於目標頻率帶寬的高頻端)至λ/4X1.25X1/ V ε r (其對應於目標頻率帶寬的低頻端)的範圍，其中εr為電介質基板130 (或者具有安裝在其上的天線裝置100的設備的外殼)的介電常數。
[0066]第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離可以是入/4的整數倍，或者為η λ/4 (η為正整數)，而不是λ/4。應當指出，在考慮使天線裝置100結構緊湊的情況下，適當值為n=l或λ/4。
[0067]圖4示出安裝在筆記本計算機400上的天線裝置100。在所示的示例中，天線裝置100安裝在筆記本計算機400的蓋部401的遠端的大致中心處，所述筆記本計算機400具有蛤殼結構。由於緊湊配置中第一天線110和第二天線120之間的距離為λ /4，因此足以在單個位置上設置天線裝置100。當然，天線裝置100可以設置在右端部或左端部上，而不在蓋部401的遠端的中心。與圖19中兩個天線之間設置大的距離的情況相比，本設備的設計顯得靈活。
[0068]在圖1所示的示例中，第一天線110和第二天線120通過如下方式布置:第一天線Iio的短路線112與第二天線120的短路線122彼此面對，並且第一天線110的開路線113與第二天線120的開路線123背對背布置。如果滿足將第一天線110的電源部111與第二天線120的電源部121之間的距離設定為η λ/4的條件，則如圖15所示，可以將天線110和120以如下方式布置:天線110和120的開路線113與123彼此面對，並且天線110和120的短路線112與122背對背布置。
[0069]圖16示出圖15所示的天線裝置的Sll特性(回波損耗或反射係數)。圖16示出即使當天線110和120的開路線113與123彼此面對並且天線110和120的短路線112與122背對背布置時天線裝置依然提供大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB。因此，天線裝置100能夠充分地使用在2.4至2.7GHz帶寬範圍內，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX帶寬加上無線LAN帶寬。
[0070]第二實施例
[0071]圖5示出根據本發明另一實施例的天線裝置500的配置。
[0072]天線裝置500包括第一天線510和第二天線520，以形成分集式天線。在所示的示例中，每個天線510和520均具有形成在電介質基板530上的導電圖案。
[0073]第一天線510包括電源部511、短路線512和開路線513。短路線512是從電源部511延伸的線。在所示的示例中，具有大致U形的短路線512在通向形成在電介質基板530上的底板531的端部處短路。開路線513是以與短路線512相反的方向從電源部511延伸的線。開路線513具有多摺疊形狀(與上述示例相同)。
[0074]第二天線520包括電源部521、短路線522和開路線523，並且第二天線520具有形狀大致為水平上與第一天線510對稱的導電圖案。應當指出，開路線513和523不一定要具有相同的摺疊形狀。
[0075]在圖5中所示的示例中，第一天線510和第二天線520通過如下方式布置:第一天線510的短路線512與第二天線520的短路線522彼此面對，並且第一天線510的開路線513與第二天線520的開路線523背對背布置。天線裝置500的特徵在於，槽(切口部分)532形成在第一天線510的短路線512與第二天線520的短路線522之間的底板531中，使得電流路徑長度(通過所述電流路徑長度使得電源部511和521經由底板531耦合在一起)繞過槽532為大約λ/4。槽532在底板531中是以圖5的垂直方向(或者天線510和520的高度方向)被大致直線狀地切割。因此，如同在圖1中所示的將電源部511與521之間的距離設定為大約λ /4的情況一樣，這兩個天線510和520之間的耦合效應對調節阻抗以擴大帶寬。此外，槽532的存在能夠允許以電源部511和521之間的距離設置為小於λ/4的方式將天線510和520布置得彼此更接近。這能夠使天線裝置500比圖1所示的天線裝置100更加緊湊。
[0076]圖6示出天線裝置500中所發生的電流分布的仿真結果。(對圖6進行訂正，使得從紅色至黃色至藍色的顏色變化更換為灰度。)圖6示出儘管第一天線510的電源部511與第二天線520的電源部521之間的距離小於λ /4，但是槽532的形成使得電流路徑長度設定為大約λ /4，這引起GND電流將分布在天線510和520的短路線512和522的短路部處。
[0077]圖7示出天線裝置500的Sll特性(回波損耗或反射係數)。圖7示出即使當通過形成槽532的方式使得天線裝置500更加緊湊時依然能夠提供大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB。因此，天線裝置500能夠充分地使用在2.4至2.7GHz帶寬範圍內，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX帶寬加上無線LAN帶寬。
[0078]第三實施例
[0079]圖8示出根據本發明又一實施例的天線裝置800的配置。
[0080]天線裝置800包括第一天線810和第二天線820，以形成分集天線。在所示的示例中，天線810和820中的每一個均具有形成在電介質基板830上的導電圖案。
[0081]第一天線810包括電源部811、短路線812和開路線813。短路線812是從電源部811延伸的線。在所示的示例中，具有大致U形的短路線812在通向形成在電介質基板830上的底板831的端部處短路。開路線813是以與短路線812相反的方向從電源部811延伸的線。開路線813具有多摺疊形狀(與上述示例相同)。
[0082]第二天線820包括電源部821、短路線822和開路線823，並且第二天線820具有形狀大致為水平上與第一天線810對稱的導電圖案。應當指出，開路線813和823不一定要具有相同的摺疊形狀。
[0083]在圖8中所示的示例中，第一天線810和第二天線820通過如下方式布置:第一天線810的短路線812與第二天線820的短路線822彼此面對，並且第一天線810的開路線813與第二天線820的開路線823背對背布置。而且在天線裝置800中，槽(切口部分)832形成在第一天線810的短路線812與第二天線820的短路線822之間的底板831中。槽832在底板831中是以圖8的水平方向(或者天線810和820的布局方向)被大致直線狀地進行切割的。由於槽832，使得電流路徑長度(通過所述電流路徑長度使得電源部811和821經由底板831耦合在一起)繞過槽832為大約λ /4，這兩個天線810和820之間的耦合效應調節阻抗以擴大帶寬。槽832的存在能夠允許將天線810和820布置得彼此更接近，使得電源部811和821之間的距離被設置為小於λ/4。這能夠使天線裝置800更緊湊。此外，由於槽832水平地延長，所以能夠降低天線裝置800的垂直尺寸從而使天線裝置800比天線裝置500更短。
[0084]圖9示出天線裝置800中發生的電流分布的仿真結果。(對圖9進行訂正，使得從紅色至黃色至藍色的顏色變化更換為灰度。)圖9示出儘管第一天線810的電源部811與第二天線820的電源部821之間的距離小於λ /4，但是槽832的形成使得電流路徑長度設定為大約λ /4，這引起GND電流將分布在天線810和820的短路線812和822的短路部。
[0085]圖10示出天線裝置800的Sll特性(回波損耗或反射係數)。圖10示出即使當通過形成水平延長的槽832的方式使得天線裝置800更短且更緊湊時，依然能夠提供大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB。因此，天線裝置800能夠充分地使用在2.4至2.7GHz帶寬範圍內，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX帶寬加上無線LAN帶寬。
[0086]第四實施例
[0087]圖11示出根據本發明再又一實施例的天線裝置1100的配置。
[0088]天線裝置1100包括第一天線1110和第二天線1120，以形成分集天線。在所示的示例中，天線1110和1120的每一個均具有形成在電介質基板1130上的導電圖案。
[0089]第一天線1110包括電源部1111、短路線1112、開路線1113和LC電路部1114。短路線1112是從電源部1111延伸的線(與上述示例相同)。短路線1112經由LC電路部1114在端部處與形成在電介質基板1130上的底板1131連接。開路線1113是以與短路線1112相反的方向從電源部1111延伸的線。開路線1113具有多摺疊形狀(與上述示例相同)。
[0090]第二天線1120包括電源部1121、短路線1122、開路線1123和LC電路部1124，並且第二天線1120具有形狀大致為水平上與第一天線1110對稱的導電圖案。應當指出，開路線1113和1123不一定要具有相同的摺疊形狀。
[0091]第一天線1110和第二天線1120通過如下方式布置:第一天線1110的短路線1112與第二天線1120的短路線1122彼此面對，並且第一天線1110的開路線1113與第二天線1120的開路線1123背對背布置。圖11所示的示例與常規倒F型天線的不同在於:天線1110和1120的短路線1112和1122的端部不直接與底板1131短路，而是分別經由LC電路部 1114 和 1124。
[0092]如圖11所示，例如，LC電路部1114和1124中的每一個電路部均包括並聯電路，所述並聯電路為6.2nH的電感器和3.1pF電容器的串聯電路與6.7nH的電感器和6.3pF的電容器的串聯電路的並聯電路。在天線1110和1120的短路線1112和1122的端部與底板1131之間插入LC電路部1114和1124的做法能夠提供與當電源部1111和1121通過λ /4的電流路徑長度隔開時在天線1110和1120之間所提供的耦合效應相同的耦合效應。也就是說，通過電源部1111和1121之間的距離被設置為小於λ/4的方式將天線1110和1120布置得彼此更接近，使得天線裝置1100更緊湊。
[0093]圖12示出天線裝置1100中發生的電流分布的仿真結果。(對圖12進行訂正，使得從紅色至黃色至藍色的顏色變化更換為灰度。)圖12示出儘管第一天線1110的電源部1111與第二天線1120的電源部1121之間的距離小於λ/4，但是LC電路部1114和1124的插入將電流路徑長度設定為大約λ/4，從而引起GND電流將分布在天線1110和1120的短路線1112和1122的短路部。
[0094]圖13示出天線裝置1100的Sll特性(回波損耗或反射係數)。圖13示出即使當LC電路部1114和1124插入在天線1110和1120的短路線1112和1122的短路部並且天線裝置1100變得緊湊時，依然能夠提供大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB。因此，天線裝置1100能夠充分地使用在2.4至2.7GHz帶寬範圍內，所述2.4至2.7GHz的帶寬是WiMAX帶寬加上無線LAN帶寬。
[0095]通常，將匹配電路插入在倒F型天線的電源部中。在圖11所示的配置示例與這樣的倒F型天線的不同在於LC電路插入在短路線1112和1122中的每一個的短路部中，而不是電源部1111中。
[0096]圖14示出圖11中示出的天線裝置1100的變型示例。如圖14所示，在天線1110和1120的短路線1112和1122的短路部中插入螺旋圖案電路1401和曲折圖案(meanderpattern)電路1402來代替諸如電感器和線圈的電路元件,這能夠同樣實現寬幅頻帶和緊湊設計。
[0097]第五實施例
[0098]圖17示出通過使用根據第一至第四實施例中任何一項的天線裝置配置的分集型通信裝置1700的配置示例。為描述方便起見，下面假定使用根據第一實施例的天線裝置100。
[0099]分集開關(SW) 1701在第一天線110和第二天線120之間切換用於分集發送和接收。
[0100]發送/接收切換開關(SW) 1702將分集天線在發送時刻與發送放大器1703連接，在接收時刻與接收放大器1704連接。
[0101]發送放大器1703對發送RF信號(transmission RF signal)執行功率放大。接收放大器1704對接收RF信號(reception RF signal)執行低噪聲放大。
[0102]頻率轉換器1705對發送信號進行上變換以具有RF頻帶波長，並且對接收RF信號進行下變換。
[0103]A/D和D/A轉換器1706將傳輸數位訊號轉換為模擬信號，並且把所接收的模擬信號轉換為數位訊號。
[0104]調製/解調信號處理器1707對發送數據進行編碼和調製，並且對接收信號進行解調和解碼。
[0105]如上所述，天線裝置100提供了大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB，從而即使利用單系統天線，通信裝置1700也能夠除了無線LAN之外還覆蓋WiMAX。
[0106]第六實施例
[0107]圖18示出通過使用根據第一至第四實施例中任何一項的天線裝置配置的MMO型通信裝置1800的配置示例。MIMO是使用多個天線來實現多個通信流的空間復用從而增加傳輸容量的通信協議(參見，例如，日本專利公報N0.4039413)。為描述方便起見，下面假定使用根據第一實施例的天線裝置100。
[0108]通信裝置1800配置成包括針對第一天線110和第二天線120的每一個的發送/接收支路。
[0109]發送/接收切換開關1801將第一天線110在發送時刻與發送放大器1802連接，在接收時刻與接收放大器1803連接。
[0110]發送放大器1802對發送RF信號執行功率放大。接收放大器1803對接收RF信號執行低噪聲放大。頻率轉換器1804對發送信號進行上變換以具有RF頻帶波長，並且對接收RF信號進行下變換。A/D和D/A轉換器1805將傳輸數位訊號轉換為模擬信號，並且把所接收的模擬信號轉換為數位訊號。
[0111]發送/接收切換開關1811將第二天線120在發送時刻與發送放大器1812連接，在接收時刻與接收放大器1813連接。
[0112]發送放大器1812對發送RF信號執行功率放大。接收放大器1813對接收RF信號執行低噪聲放大。頻率轉換器1814對發送信號進行上變換以具有RF頻帶波長，並且對接收RF信號進行下變換。A/D和D/A轉換器1815將傳輸數位訊號轉換為模擬信號，並且把所接收的模擬信號轉換為數位訊號。
[0113]空間復用和調製/解調信號處理器1810執行每個支路的傳輸流的空間復用、每個支路的接收信號的空間分離、以及發送/接收流的編碼和解碼、調製和解調。
[0114]如上所述，天線裝置100提供了大的帶寬，其中Sll參數正如關於Sll特性的正常規格所期望的那樣小於-10dB，從而即使利用單系統天線，通信裝置1800也能除了無線LAN之外還覆蓋WiMAX。
[0115]此外，本技術還可以配置如下。
[0116](I) 一種天線裝置，包括:
[0117]第一天線，所述第一天線包括第一電源部、第一短路部、以及第一開路部，所述第一短路部與底板連接；以及
[0118]第二天線，所述第二天線包括第二電源部、第二短路部、以及第二開路部，所述第二電源部以大約η λ/4的電路徑長度與所述第一電源部隔開，所述第二短路部與所述底板連接，η為正整數。
[0119](2)根據⑴所述的天線裝置，
[0120]其中，所述第二電源部與所述第一電源部以λ/4X0.75至λ/4X1.25的範圍分隔開，λ/4X 0.75對應於目標頻率帶寬的高頻端，λ/4X1.25對應於所述目標頻率帶寬的低頻端。
[0121](3)根據⑴所述的天線裝置，
[0122]其中，所述第一天線和所述第二天線中的每個天線均包括形成在電介質基板上的導電圖案。
[0123](4)根據(3)所述的天線裝置，
[0124]其中，所述第一開路部和所述第二開路部中的每個開路部均包括具有摺疊形狀的線。
[0125](5)根據(3)所述的天線裝置，
[0126]其中，所述底板具有位於所述第一電源部和所述第二電源部之間的槽，並且
[0127]其中，所述第一電源部與所述第二電源部以大約ηλ/4的電路徑長度彼此分隔開，所述電路徑繞過所述槽。
[0128](6)根據(3)所述的天線裝置，
[0129]其中，所述第一短路部和所述第二短路部直接與所述底板連接。
[0130](7)根據(3)所述的天線裝置，
[0131]其中，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由LC電路元件與所述底板連接。
[0132](8)根據(3)所述的天線裝置，
[0133]其中，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由圖案電路與所述底板連接。
[0134](9)根據(3)所述的天線裝置，
[0135]其中，所述第一短路部和所述第二短路部布置為彼此面對，並且所述第一開路部和所述第二開路部布置為背對背。
[0136](10) —種通信裝置，包括:[0137]根據⑴所述的天線裝置；和
[0138]信號處理部，所述信號處理部處理要經由所述天線裝置發送或接收的通信信號。
[0139](11)根據(10)所述的通信裝置，
[0140]其中，所述信號處理部使用所述第一天線和所述第二天線執行分集發送和接收。
[0141](12)根據(10)所述的通信裝置，
[0142]其中，所述信號處理部對要經由所述第一天線和所述第二天線發送和接收的信號執行空間復用和分離。
[0143]已經通過具體實施例的方式詳細地描述了本發明。然而，本領域技術人員明了，在不脫離本發明的主題的情況下可以對實施例進行修改並且使用替換部件。
[0144]儘管以上描述集中在允許單個天線裝置覆蓋包括無線LAN的2.4-2.5GHz帶寬和WiMAX的2.5-2.7GHz帶寬的寬幅頻帶的實施例，但是本發明的主題並非限於這些實施例。例如，採用本發明能夠允許共享具有700MHz頻帶的系統(例如，超級W1-Fi)和具有800MHz/900MHz頻帶的電話天線。
[0145]儘管已經通過實施例的方式對本發明進行描述，但是本公開不應當解釋為限制含義。應當將所附權利要求作為確定本發明主題的參考。
【權利要求】
1.一種天線裝置，包括: 第一天線，所述第一天線包括第一電源部、第一短路部、以及第一開路部，所述第一短路部與底板連接；以及 第二天線，所述第二天線包括第二電源部、第二短路部、以及第二開路部，所述第二電源部以大約η λ/4的電路徑長度與所述第一電源部分隔開，所述第二短路部與所述底板連接，η為正整數。
2.根據權利要求1所述的天線裝置， 其中，所述第二電源部與所述第一電源部以λ /4X0.75至λ /4X1.25的範圍分隔開，λ /4X0.75對應於目標頻率帶寬的高頻端，λ /4X 1.25對應於所述目標頻率帶寬的低頻端。
3.根據權利要求1所述的天線裝置， 其中，所述第一天線和所述第二天線中的每個天線均包括形成在電介質基板上的導電圖案。
4.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述第一開路部和所述第二開路部中的每個開路部均包括具有摺疊形狀的線。
5.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述底板具有位於所述第一電源部和所述第二電源部之間的槽，並且其中，所述第一電源部與所述第二電源部以大約η λ/4的電路徑長度彼此分隔開，所述電路徑繞過所述槽。
6.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述第一短路部和所述第二短路部直接與所述底板連接。
7.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由LC電路元件與所述底板連接。
8.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述第一短路部和所述第二短路部中的每個短路部經由圖案電路與所述底板連接。
9.根據權利要求3所述的天線裝置， 其中，所述第一短路部和所述第二短路部布置為彼此面對，並且所述第一開路部和所述第二開路部布置為背對背。
10.一種通信裝置，包括: 根據權利要求1所述的天線裝置；以及 信號處理部，所述信號處理部處理要經由所述天線裝置發送或接收的通信信號。
11.根據權利要求10所述的通信裝置， 其中，所述信號處理部使用所述第一天線和所述第二天線執行分集發送和接收。
12.根據權利要求10所述的通信裝置， 其中，所述信號處理部對要經由所述第一天線和所述第二天線發送和接收的信號執行空間復用和分離。
【文檔編號】H01Q21/00GK103872445SQ201310651696
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2012年12月12日
【發明者】平林崇之 申請人:索尼公司