專利名稱：多天線組件其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通訊設備領域，更具體地說，涉及ー種多天線組件及其應用，如無線移動互聯(lián)系統(tǒng)使用的WIFI吸頂天線、無線接入設備、MIMO通訊設備及無線路由設備等。
背景技術：
無線通訊系統(tǒng)中，用戶對無線通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)呑吐量持續(xù)提高、高要求的QoS服務質量及抗干擾能力強的要求。如，在IEEE802.11a/g/n等通訊系統(tǒng)中，無線接入點(AP)通過無線鏈路來與ー個或者更多無線用戶設備之間相互傳輸數(shù)據(jù)。該無線用戶設備可能容易受到其它接入點、其他無線通訊裝置、在該接入點與該遠程接收點間的無線鏈路環(huán)境內的變化或干擾等。該干擾可能使得無線鏈路的傳輸數(shù)據(jù)能力大大降低、或者誤碼率極大提高及QoS服務質量較差而導致用戶無法忍受。無線電子設備例如便攜式計算機和手持電子設備越來越流行了。諸如這些的設備通常具有無線通信能力。例如，ー些電子設備可以使用長距離無線通信電路例如蜂窩電話電路，以利用850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的蜂窩電話頻帶(例如，主要的全球移動通信系統(tǒng)或GSM蜂窩電話的頻帶)通信。也可以使用長距離無線通信電路處理2100MHZ頻帶和其它頻帯。電子設備可以使用短距離無線通信鏈路來處理與附近設備的通信。例如，無線通訊電子設備可以使用2. 4GHz和5GHz的Wi-Fi (IEEE 802. 11)頻帶(有時叫做局域網(wǎng)頻帶)和2. 4GHz的Bluetooth (藍牙)頻帶進行通信。特別現(xiàn)在基于IEEE 802. lln\e等協(xié)議的無線移動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，無線移動互聯(lián)網(wǎng)設備、系統(tǒng)及子系統(tǒng)對天線器件提出更高的技術參數(shù)(增益值、駐波及多天線隔離度等參數(shù))要求，天線也成為制約線移動互聯(lián)網(wǎng)設備、系統(tǒng)及子系統(tǒng)ー個重要技術瓶頸。因此需要提供用于無線電子設備的改進的天線、天線系統(tǒng)及及其應用，例如，其應用包括無線接入設備、MIMO通訊設備及無線路由設備等應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，提高天線技術參數(shù)(増益值、駐波及多天線隔離度等參數(shù))要求；以及其應用，如無線接入設備、MIMO通訊設備及無線路由設備整體性能(數(shù)據(jù)上行、下行速率及呑吐量等)。因此，本發(fā)明提供一種能夠應用于MMO通訊裝置中得多天線組件。一種多天線組件包括 用于反射所述多天線組件使用的無線電波的反射介質表面；設置于所述反射介質表面上的至少兩天線單元；設置于所述反射介質表面上的至少ー隔離器，且與所述反射介質表面電氣耦合關聯(lián)；所述至少ー隔離器用于將所述多天線組件中的每一天線單元分別所使用的無線電波相互隔離。進ー步地，所述每一天線單元包括一介質基板和設置于所述介質基板表面的一天線導體。
進ー步地，所述介質基板在IGHz頻率下工作，具有< O. 0002的電損耗正切量。進ー步地，所述天線導體包括ー饋電部、信號線、發(fā)射臺及開ロ耦合環(huán)；所述發(fā)射臺設置于所述開ロ耦合環(huán)內且對應著所述開ロ耦合環(huán)的開ロ處，所述信號線一端穿過所述開ロ耦合環(huán)的開ロ與發(fā)射臺成一體設置，所述信號線一端設置所述開ロ耦合環(huán)外且與所述饋電部相連。進ー步地，所述天線導體包括ー饋電部、信號線、發(fā)射臺及閉合耦合結構，所述發(fā)射臺電連接所述閉合耦合結構或耦合關聯(lián)所述閉合耦合結構。進ー步地，所述信號線沿著所述該復合拓撲結構邊緣設置，且在末端形成所述發(fā)射臺。進ー步地，所述閉合耦合結構由“ ロ”字狀拓撲結構內嵌套“山”字狀拓撲結構形成該復合拓撲結構。進ー步地，所述閉合耦合結構可選用一互補式開ロ諧振環(huán)拓撲結構、互補式螺旋線拓撲結構、互補式彎折線拓撲結構、互補式的開ロ螺旋環(huán)拓撲結構及雙開ロ螺旋環(huán)拓撲結構中任意ー種。進ー步地，所述閉合耦合結構的拓撲結構可以由所述互補式開ロ諧振環(huán)拓撲結構、互補式螺旋線拓撲結構、互補式彎折線拓撲結構、互補式的開ロ螺旋環(huán)拓撲結構及雙開ロ螺旋環(huán)拓撲結構中任意ー種或者幾種結構衍生、復合或組陣得到的拓撲結構。進ー步地，所述天線導體通過激光雕刻技術和蝕刻技術中任意ー種制成。相比較現(xiàn)有MMO天線，所述多天線組件包括ー個公共的反射面及設置所述公共的反射面若干天線單元，然后將若干天線單元相互進行隔離。使得所述多天線組件基于所應用的無線數(shù)據(jù)收發(fā)控制方式實現(xiàn)空間復用、空間分集、波束賦形等類型高數(shù)傳輸率性能。從而提供一種基于IEEE 802. lln\e等協(xié)議的無線高速移動互聯(lián)網(wǎng)設備、系統(tǒng)及子系統(tǒng)天線組件。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進ー步說明圖I為本發(fā)明無線移動互聯(lián)設備的透視示意圖；圖2為圖I所示多天線組件ー實施方式的模型圖；圖3為圖2所示多天線組件下側的平面圖；圖4為圖2所示多天線組件中一天線單元的平面示意圖；圖5為圖I所示多天線組件另ー實施方式的模型圖；圖6為圖I所示多天線組件第三實施方式的模型圖；圖7是圖2或5所示多天線組件應用另一天線單元的平面示意圖；圖8為圖7所示天線單元的天線導體的發(fā)射臺長短是可變的說明性示意平面圖；圖9為圖7所示天線導體長和寬是可變的說明性示意平面圖；圖IOa為本發(fā)明天線單元包含的ー種開ロ諧振環(huán)拓撲結構平面圖；圖IOb為圖IOa所示開ロ諧振環(huán)拓撲結構的ー種互補式拓撲結構平面圖；圖Ila為本發(fā)明天線單元包含的ー種螺旋線拓撲結構平面圖Ilb為圖Ila所示 螺旋線拓撲結構的ー種互補式拓撲結構平面圖；圖12a為本發(fā)明天線單元包含的一種彎折線拓撲結構的平面圖；圖12b為圖12a所示彎折線拓撲結構的ー種互補式拓撲結構平面圖；圖13a為本發(fā)明天線單元包含的一種開ロ螺旋環(huán)拓撲結構的平面圖；圖13b為圖13a所示開ロ螺旋環(huán)拓撲結構的ー種互補式拓撲結構平面圖；圖14a為本發(fā)明天線單元包含的一種雙開ロ螺旋環(huán)拓撲結構平面圖；圖14b為圖14a所示雙開ロ螺旋環(huán)拓撲結構的ー種互補式拓撲結構平面圖；圖15為圖IOa所示開ロ諧振環(huán)拓撲結構幾何形狀衍生示意圖；圖16為圖IOb所示互補式開ロ諧振環(huán)拓撲結構中幾何形狀衍生示意圖；圖17為圖IOb所示互補式開ロ諧振環(huán)拓撲結構衍生示意圖；圖18a為圖IOb所示三個互補式開ロ諧振環(huán)拓撲結構復合衍生得到ー種拓撲結構平面圖；圖18b為圖13a所示拓撲結構的ー種互補式的拓撲結構平面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在詳細參考附圖中描述的實施例。為了全面理解本發(fā)明，在以下詳細描述中提到了眾多具體細節(jié)。但是本領域技術人員應該理解，本發(fā)明可以無需這些具體細節(jié)而實現(xiàn)。在其他實施方式中，不詳細描述公知的方法。過程、組件和電路，以免不必要地使實施例模糊。為了滿足用戶對產品的形狀因數(shù)的無線設備的需求，設計業(yè)者在提供增強的功能性的同時，不斷地致力于減小在這些設備中使用的部件的尺寸及裝飾性エ業(yè)設計外形。尤其在提供裝飾性的エ業(yè)設計外形產品，在緊湊的無線設備內滿足所需的天線性能標準是一種挑戰(zhàn)。進ー步，無線移動互聯(lián)設備的天線內置化成為ー種市場趨勢，也是給設備集成設計業(yè)者在機構設計、エ業(yè)設計及天線設計各個方面帶來挑戰(zhàn)。作為例子，無線設備例如室內WIFI吸頂天線、無線路由設備和無線接入點(AP)等設備的殼體內布置適合天線，天線內置布局設計也影響著設備內機構組件、PCB板等布局和整個設備エ業(yè)設計選型設計。現(xiàn)有市場這些無線移動互聯(lián)設備大多采用外置型天線，在現(xiàn)在消費者更加挑剔情況，尤其エ業(yè)設計很大影響著消費者購買決定，因此內置化天線設計成為市場內在驅動力，因此在考慮上述無線移動互聯(lián)設備是ー個著重考慮的因素。無線移動互聯(lián)設備天線內置化顯得格外具有意義，在本說明中作為例子被描述，無線移動互聯(lián)設備的內部空間是寶貴且相當緊湊的。本發(fā)明結合エ業(yè)設計、機構設計及天線設計各個方面智慧，詳細說明ー些緊湊的殼體內部布局有利于內置天線發(fā)揮其最佳性能，以滿足基于IEEE 802. Iln等協(xié)議的無線移動互聯(lián)網(wǎng)高速互聯(lián)通訊的要求。請參閱圖1，為本發(fā)明無線移動互聯(lián)設備的透視示意圖。無線移動互聯(lián)設備包括一殼體103和設置于殼體103內的射頻電路11、基帶信號處理單元12、控制單元13、存取器14、電源電路15及多天線組件2。無線移動互聯(lián)設備還包括ー電磁隔離件10，用于將所述殼體103內部空間分割為上下兩層的第一內部空間100和第二內部空間101。所述射頻電路11、基帶信號處理單元12、控制單元13、存取器14及電源電路15整合在一 PCB板上且設置所述殼體103的第二內部空間101內，所述多天線組件2設置于所述殼體103的第一內部空間100，并且分別通過同軸線105連接至射頻電路11。這樣將電路部分(包括射頻電路11、基帶信號處理單元12、控制單元13、存取器14及電源電路15)與多天線組件2通過電磁隔離件10相互隔離，以防止多天線組件2被電路部分電磁干擾，使得多天線組件內置化與外置天線達到同樣性能效果。
無線移動互聯(lián)設備包括射頻電路11、基帶信號處理單元12、控制單元13、存取器14及電源電路15。存取器14可以包括ー種或多種不同類型的存儲設備，諸如硬盤驅動存儲設備、非易失存儲器(例如，閃存或其它電可編程只讀存儲器)、易失存儲器(例如，靜態(tài)或動態(tài)隨機存取存儲器)等。在基帶信號處理單元12可用于無線移動互聯(lián)設備的操作?；鶐盘柼幚韱卧?2可以基于諸如微處理器和其它適合的集成電路。采用ー種適合的布置，存取器14儲存的軟件可被用于無線移動互聯(lián)設備上的軟件，諸如GPRS協(xié)議等，用于控制射頻功率放大器和其它射頻收發(fā)器電路的控制功能等。射頻電路11可以包括由ー個或多個集成電路形成的射頻(RF)收發(fā)器電路、功率放大器電路、低噪聲輸入放大器、無源RF組件、一個或多個天線以及用于處理RF無線信號的其它電路。還可以使用光發(fā)送無線信號(例如，使用紅外線通信)。在其他實施方式中，所述射頻電路11還可包括處理用于WiFi (IEEE 802. 11)通信的2. 4GHz和5GHz頻帶以及2. 4GHz藍牙通信頻帶的收發(fā)器電路。射頻電路11還可以包括蜂窩電話收發(fā)射頻電路，用于處理蜂窩電話頻帶的無線通信，例如850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的GSM頻帶以及2100MHz的數(shù)據(jù)頻帶(作為例子)。如果需要，所述射頻電路11可以包括用于其它短距離和長距離無線鏈路的電路。例如射頻電路11可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機設備、用于接收射頻和電視信號的無線電路、呼叫電路等。在WiFi以及藍牙鏈路和其它短距離無線鏈路中，一般使用無線信號在幾十或幾百英尺的范圍內傳送數(shù)據(jù)。在蜂窩電話鏈路或其它長距離鏈路中，一般使用無線信號在幾千英尺或數(shù)英里的范圍內傳送數(shù)據(jù)。參閱圖2，是多天線組件ー實施方式的模型圖；所述多天線組件2包括一反射介質表面9、固定所述反射介質表面9 ー側的至少ー隔離器12及至少兩天線單元10。所述反射介質表面9用于反射所述多天線組件10使用的無線電波。其中使用的無線電波是指包括多線組件中每一天線單元產生的電磁波或者在每一天線單元接收的電磁波。在一些實施例中，所述反射介質表面9設置在電磁隔離件10表面上,所述反射介質表面9可以采用銅或其它導電材料制成，反射介質表面9可以ー個非平面的表面?？梢岳斫獾厥牵瓷浣橘|表面9可以具有不連續(xù)的點，如反射介質表面9加工成網(wǎng)狀結構或者開設有孔等方式實現(xiàn)反射電波功能的介質表面，其中網(wǎng)狀結構或者孔的尺寸大小小于所述多天線組件使用的無線電波波長的十分之一。在本實施例中，電磁隔離件10由金屬材料制成，即導電金屬材料制得的電磁隔離件10表面成為所述反射介質表面9。在其他實施方式中，所述電磁隔離件10可以選擇雙面覆銅箔的介質基板加工形成，所述銅箔構成所述反射介質表面9。參閱圖3，是多天線組件下側的平面圖。反射介質表面9和電磁隔離件10分別開設多組穿孔30、第一類固定孔31及第ニ類固定孔32。在本實施方式中，所述第一類固定孔31對稱地且成對地分布所述每ー組穿孔30的兩側。所述每一天線單元11通過每ー對第一類固定孔31固定所述反射介質表面9上。所述隔離器12通過第二類固定孔32固定所述反射介質表面9上。在本實施方式中，所述隔離器12安裝于所述多個天線単元10a、IOb及IOc的中央位置。在其他實施方式中，所述隔離器12的位置安裝位置是可變化的。所述隔離器12與所述反射介質表面9電氣耦合關聯(lián)。所述隔離器12包括三個引腳41，所述三個引腳41分別插接于三個所述第二類固定孔32中，且每ー引腳41與所述反射介質表面9短接。所述至少ー隔離器12用于將所述多天線組件2中的每一天線單元10a、10b或IOc分別所使用的無線電波相互隔離。即，當天線發(fā)射電磁波時，所述隔離器12同時還用作每ー個天線單元11的反射器?？梢岳斫獾氖?，所述隔離器12可以為多個，且由銅、鋁或其他導電材料制成。在本發(fā)明中，所述隔離器12的隨著需要設計各式各樣。在本實施例中，所述隔離器12包括三個相互張開120度角的臂，每一臂的外側形成一定切角，以將所述反射介質表面9上部立體空間劃分成三等份立體空間。在其他實施方式中，所述隔離器12的每一臂上開設至少一條縫隙51 (如圖5所示)。參閱圖4，多天線組件第三實施方式的模型圖。多天線組件2的每一天線單元10包括一介質基板3和設置于所述介質基板3表面天線導體36。介質基板在IGHz頻率下工作，具有彡4. O的標稱介電常數(shù)和彡O. 0002的電損耗正切量。所述介質基板包括玻纖布、環(huán)氧樹脂及包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應的化合物。所述介質基板第一類實施方式如下所述介質基板制作エ藝如下首先，提供ー浸潤溶液包括第一組份，包含有環(huán)氧樹脂；第二組份，包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應的化合物；及ー種或者多種溶剤。其中第一組份和第二組份按照一定比例配置混合。所述浸潤溶液經過攪拌后、將所述一玻纖布浸潤所述浸潤溶液中使第一組份與第ニ組份吸附在玻纖布中或者表面上；然后烘拷所述玻纖布使所述ー種或者多種溶劑揮發(fā)，并使第一組份與第二組份相互化合交聯(lián)形成半固化片或者固化片。半固化片是指將吸附第一組份與第二組份的玻纖布在烘拷溫度相對較低環(huán)境中，第一組份包含環(huán)氧樹脂與第二組份包含化合物部分發(fā)生化合交聯(lián)反應的軟性混合物。固化物是指將吸附第一組份與第二組份的玻纖布在烘拷溫度相對較高環(huán)境中，第一組份包含環(huán)氧樹脂與第二組份包含化合物部分發(fā)生化合交聯(lián)反應的相對較硬的混合物。在本實施方式中，所述浸潤過的玻纖布通過低溫烘烤形成半固化物(呈片狀)，然后所述半固化物剪裁成剪裁片，根據(jù)厚度需要將所述多片剪裁片疊合并進行熱壓成本實施所述的多層介質基板(即多層層壓板或片)。在具體的實施例中，所述第二組份的化合物可選用包含由極性高分子與非極性高分子化合的共聚物，如苯こ烯馬來酸酐共聚物?？梢岳斫獾氖牵梢耘c環(huán)氧樹脂發(fā)生化合交聯(lián)反應的共聚物均可用于本實施方式的配方成份。其中本實施方式的苯こ烯馬來酸酐共聚物，其分子式如下
權利要求
1.一種多天線組件，其特征在于，包括用于反射所述多天線組件使用的無線電波的反射介質表面；設置于所述反射介質表面上的至少兩天線單元；設置于所述反射介質表面上的至少一隔離器，且與所述反射介質表面電氣耦合關聯(lián)；所述至少一隔離器用于將所述多天線組件中的每一天線單元分別所使用的無線電波相互隔離。
2.根據(jù)權利要求I所述的多天線組件，其特征在于，所述每一天線單元包括一介質基板和設置于所述介質基板表面的一天線導體。
3.根據(jù)權利要求2所述的多天線組件，其特征在于，所述介質基板在IGHz頻率下工作，具有< O. 0002的電損耗正切量。
4.根據(jù)權利要求3所述的多天線組件，其特征在于，所述天線導體包括一饋電部、信號線、發(fā)射臺及開口耦合環(huán)；所述發(fā)射臺設置于所述開口耦合環(huán)內且對應著所述開口耦合環(huán)的開口處，所述信號線一端穿過所述開口耦合環(huán)的開口與發(fā)射臺成一體設置，所述信號線一端設置所述開口耦合環(huán)外且與所述饋電部相連。
5.根據(jù)權利要求3所述的多天線組件，其特征在于，所述天線導體包括一饋電部、信號線、發(fā)射臺及閉合耦合結構，所述發(fā)射臺電連接所述閉合耦合結構或耦合關聯(lián)所述閉合耦合結構。
6.根據(jù)權利要求3所述的多天線組件，其特征在于，所述信號線沿著所述該復合拓撲結構邊緣設置，且在末端形成所述發(fā)射臺。
7.根據(jù)權利要求5所述的多天線組件，其特征在于，所述閉合耦合結構由“口”字狀拓撲結構內嵌套“山”字狀拓撲結構形成該復合拓撲結構。
8.根據(jù)權利要求5所述的多天線組件，其特征在于，所述閉合耦合結構可選用一互補式開口諧振環(huán)拓撲結構、互補式螺旋線拓撲結構、互補式彎折線拓撲結構、互補式的開口螺旋環(huán)拓撲結構及雙開口螺旋環(huán)拓撲結構中任意一種。
9.根據(jù)權利要求8所述的多天線組件，其特征在于，所述閉合耦合結構的拓撲結構可以由所述互補式開口諧振環(huán)拓撲結構、互補式螺旋線拓撲結構、互補式彎折線拓撲結構、互補式的開口螺旋環(huán)拓撲結構及雙開口螺旋環(huán)拓撲結構中任意一種或者幾種結構衍生、復合或組陣得到的拓撲結構。
10.根據(jù)權利要求9所述的多天線組件，其特征在于，所述天線導體通過激光雕刻技術和蝕刻技術中任意一種制成。
全文摘要
一種多天線組件包括用于反射所述多天線組件使用的無線電波的反射介質表面；設置于所述反射介質表面上的至少兩天線單元；設置于所述反射介質表面上的至少一隔離器，且與所述反射介質表面電氣耦合關聯(lián)；所述至少一隔離器用于將所述多天線組件中的每一天線單元分別所使用的無線電波相互隔離。所述多天線組件包括一個公共的反射面及設置所述公共的反射面若干天線單元，然后將若干天線單元相互進行隔離。使得所述多天線組件基于所應用的無線數(shù)據(jù)收發(fā)控制方式實現(xiàn)空間復用、空間分集、波束賦形等類型高數(shù)傳輸率性能。
文檔編號H01Q21/00GK102637962SQ201210128230
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2012年4月27日
發(fā)明者劉若鵬, 尹小明, 徐冠雄, 鄧存喜 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司