具有共享接地結構的天線的制作方法
【專利說明】具有共享接地結構的天線
[0001]相關串請的交叉引用
[0002]本申請要求共同擁有的于2013年7月1日提交的美國非臨時專利申請N0.13/932，105的優(yōu)先權，該非臨時申請的內容通過援引全部明確納入于此。
[0003]領域
[0004]本公開涉及無線通信設備的天線。
[0005]置量
[0006]當前技術水平的無線通信設備(諸如智能電話)經常要求寬帶天線以容適多個頻帶，例如，如由長期演進(LTE)系統(tǒng)以及其他現(xiàn)存無線廣域網(WWAN)移動網絡所規(guī)定的。例如，當前第四代(4G)LTE智能電話一般要求支持多個頻帶，包括LTE 700 (698-787MHz)、GSM850 (824-894MHz)、GSM 900 (880-960MHz)等，以及其他頻帶(諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)頻帶(1.575GHz))。在一些實現(xiàn)中，無線設備可以被要求在最多達8或9個頻帶或者更多頻帶上處理無線電信號。
[0007]為了支持這樣的多個頻帶，無線設備可以采用在合而覆蓋上述諸頻帶的兩個或更多個寬頻帶(例如，橫跨700MHz-960MHz的低寬頻帶以及橫跨1710MHz-2690MHz的高寬頻帶)上操作的天線。按照天線設計技術，小天線尺寸通常對應于窄帶寬和低輻射效率。相應地，為了容適此類的寬帶寬，每個天線要求最小體量或游隙，這訓令了設計的最小尺寸。在現(xiàn)代無線設備的另一方面，需要多個天線來實現(xiàn)被稱為多輸入多輸出(ΜΙΜ0)的特征以增強無線信道容量。
[0008]為了容適前述的特征，無線設備一般被要求包括兩個或更多個天線。然而，由于趨向電話尺寸減小、工業(yè)設計(ID)優(yōu)化、以及功能增加的持續(xù)趨勢，無線設備內給天線留下的內部空間非常有限。這些考慮使得無線設備的LTE/MHTO天線的設計復雜化，因為天線必須在受到限制的小空間中提供，而卻仍然要顯現(xiàn)出充分大的帶寬以及輻射性能。
[0009]由此將會期望提供用于為無線設備設計具有充分的帶寬和性能且具有相對較小的物理尺寸的多個天線的技術。
[0010]附圖簡述
[0011]圖1解說可在其中實現(xiàn)本公開的技術的現(xiàn)有技術無線通信設備100的設計的框圖。
[0012]圖2解說了根據(jù)本公開的容適多個天線的設備的示例性實施例。
[0013]圖3解說了根據(jù)本公開的天線結構的示例性實施例。
[0014]圖4根據(jù)本公開解說了示出與移動設備集成的天線振子的裝置的示例性實施例。
[0015]圖5A和5B解說了根據(jù)本公開的天線的替換示例性實施例的透視圖。
[0016]圖6A、6B和6C解說了根據(jù)本公開的天線的替換示例性實施例的透視圖。
[0017]圖7解說了天線的替換示例性實施例。
[0018]圖8解說了本公開的替換示例性實施例，其中本公開的天線技術與用于容適該裝置的附加模塊的技術集成。
[0019]圖9解說根據(jù)本公開的方法的示例性實施例。
[0020]詳細描述
[0021]以下參照附圖更全面地描述本公開的各個方面。然而，本公開可用許多不同形式來實施并且不應解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結構或功能。確切而言，提供這些方面是為了使得本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領域技術人員完全傳達本公開的范圍?；诒疚闹械慕虒?，本領域技術人員應領會，本公開的范圍旨在覆蓋本文中所披露的本公開的任何方面，不論其是與本公開的任何其他方面相獨立地還是組合地實現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來實現(xiàn)裝置或實踐方法。另外，本公開的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本公開的各個方面的補充或者另外的其他結構、功能性、或者結構及功能性來實踐的此類裝置或方法。應當理解，本文中所披露的本公開的任何方面可由權利要求的一個或多個元素來實施。
[0022]下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對本發(fā)明的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中實踐本發(fā)明的僅有示例性方面。貫穿本描述使用的術語“示例性”意指“用作示例、實例或解說”，并且不應當一定要解釋成優(yōu)于或勝過其他示例性方面。本詳細描述包括具體細節(jié)以用于提供對本發(fā)明的示例性方面的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節(jié)也可實踐本發(fā)明的示例性方面。在一些實例中，公知的結構和器件以框圖形式示出以免煙沒本文中給出的示例性方面的新穎性。在本說明書以及權利要求書中，術語“模塊”和“塊”可以可互換地使用以表示被配置成執(zhí)行所描述操作的實體。
[0023]圖1解說可在其中實現(xiàn)本公開的技術的現(xiàn)有無線通信設備100的設計的框圖。圖1示出了示例收發(fā)機設計。一般而言，在發(fā)射機和接收機中對信號的調理可由一級或多級的放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等來執(zhí)行。這些電路塊可與圖1中所示的配置不同地安排。此外，還可使用未在圖1中示出的其他電路塊來在發(fā)射機和接收機中調理信號。除非另外指明，圖1或者附圖中的任何其他附圖中的任何信號可以或是單端的或差分的。圖1中的一些電路塊還可被省略。
[0024]在圖1所示的設計中，無線設備100包括收發(fā)機120和數(shù)據(jù)處理器110。數(shù)據(jù)處理器110可包括存儲器(未示出)以存儲數(shù)據(jù)和程序代碼。收發(fā)機120包括支持雙向通信的發(fā)射機130和接收機150。一般而言，無線設備100可包括用于任何數(shù)目的通信系統(tǒng)和頻帶的任何數(shù)目的發(fā)射機和/或接收機。收發(fā)機120的全部或一部分可被實現(xiàn)在一個或多個模擬集成電路(1C)、射頻IC(RFIC)、混合信號1C等等上。
[0025]發(fā)射機或接收機可以用超外差式架構或直接變頻式架構來實現(xiàn)。在超外差式架構中，信號在射頻(RF)和基帶之間以多級變頻，例如在一級中從RF到中頻(IF)，然后在另一級中從IF到基帶以用于接收機。在直接變頻式架構中，信號在一級中在RF和基帶之間變頻。超外差式以及直接變頻式架構可以使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在圖1所示的設計中，發(fā)射機130和接收機150用直接變頻式架構來實現(xiàn)。
[0026]在發(fā)射路徑中，數(shù)據(jù)處理器110處理要被傳送的數(shù)據(jù)并且向發(fā)射機130提供I和Q模擬輸出信號。在示出的示例性實施例中，數(shù)據(jù)處理器110包括數(shù)模轉換器(DAC)114a和114b以將由數(shù)據(jù)處理器110生成的數(shù)字信號轉換成I和Q模擬輸出信號(例如，I和Q輸出電流)用于進一步處理。
[0027]在發(fā)射機130內，低通濾波器132a和132b分別對I和Q模擬輸出信號進行濾波以移除由在前的數(shù)模轉換引起的不期望鏡頻。放大器(Amp)134a和134b分別放大來自低通濾波器132a和132b的信號并且提供I和Q基帶信號。上變頻器140用來自TX LO信號發(fā)生器190的I和Q發(fā)射(TX)本地振蕩器(LO)信號來上變頻I和Q基帶信號并且提供經上變頻的信號。濾波器142對經上變頻的信號進行濾波以移除由上變頻引起的不期望鏡頻以及接收頻帶中的噪聲。功率放大器(PA) 144放大來自濾波器142的信號以獲得期望的輸出功率電平并且提供發(fā)射RF信號。該發(fā)射RF信號被路由經過雙工器或開關146并經由天線148被發(fā)射。
[0028]在接收路徑中，天線148接收由基站傳送的信號并且提供收到RF信號，該收到RF信號被路由通過雙工器或開關146并且被提供給低噪聲放大器(LNA) 152。雙工器146被設計為用特定的RX到TX雙工器頻率分隔來操作，使得RX信號與TX信號隔離。該收到RF信號由LNA 152放大并且由濾波器154濾波以獲得期望RF輸入信號。下變頻混頻器161a和161b將濾波器154的輸出與來自RX L0信號發(fā)生器180的I和0接收(RX)LO信號(即，L0_I和L0_Q)進行混頻以生成I和Q基帶信號。I和Q基帶信號由放大器162a和162b放大并且進一步由低通濾波器164a和164b濾波以獲得I和Q模擬輸入信號，該I和Q模擬輸入信號被提供給數(shù)據(jù)處理器110。在所示的示例性實施例中，數(shù)據(jù)處理器110包括模數(shù)轉換器(ADC)116a和116b以將模擬輸入信號轉換成要進一步由數(shù)據(jù)處理器110處理的數(shù)字信號。
[0029]在圖1中，TX L0信號發(fā)生器190生成用于上變頻的I和Q TX L0信號，而RX L0信號發(fā)生器180生成用于下變頻的I和Q RX L0信號。每個L0信號是具有特定基頻的周期性信號。PLL 192從數(shù)據(jù)處理器110接收定時信息并且生成用來調節(jié)來自L0信號發(fā)生器190的TX L0信號的頻率和/