提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法
【专利摘要】一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，包括设在无线电设备4上的相邻的第一天线和第二天线，其特征在于，在所述的第一天线的端口与第二天线的端口之间建立一条传输线。本发明的优点是：通过在两个天线端口之间建立一条新的路径，采用传输线方式，天线之间的能量可以通过该传输线直接相互传输，调整该路径上电磁波能量的相位，使其与自由空间路径上能量的相位相反，则两条路径上能量在接收天线的端口处相干抵消，此时接收天线接收到发射天线的能量变得非常小，从而极大地提高两个天线间的隔离度，满足天线隔离度的标准要求，而对天线本身性能的影响很小。
【专利说明】
提高无线设备不同天线么间隔离度的新方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，可W用于无线设备 的各种天线类型，如？伴4、伴4、11)0?、]\1〇11〇9〇16等。
【背景技术】
[0002] 如图1所示，在无线设备上，天线1福射出的能量经自由空间路径3被天线2接收到， 当天线1福射能量不变时，要想提高天线间的隔离度，需要减少天线2接收到的能量。通常情 况下，增大两个天线之间的距离可W直接提升隔离度，但通常会导致整机尺寸变大。无线设 备的多频化、小型化、紧凑化、轻薄化的趋势使得同一个无线设备上的天线变得越来越多， 天线之间的距离也变得越来越近，运将到导致不同天线之间的隔离度变得很差。天线间隔 离度变差不但会降低天线的效率，而且会引起不同天线之间的互相干扰，从而降低无线设 备的无线传输和接收性能。特别是对于MIMO设备，由于天线的频段完全重合，隔离度恶化甚 至会导致MIMO功能失效。因此在有限的天线空间内提高不同天线之间的隔离度变得非常有 挑战性。传统提高隔离度的方法，通常是增大天线之间的距离，但运样会导致整个设备的尺 寸变大。在多频化、小型化、紧凑化、轻薄化的趋势下，在有限的空间内，无线设备的不同天 线之间要想获得高隔离度是非常困难的，无法满足标准要求，从而导致无线设备的传输和 接收性能恶化。因此在不改变天线间距离，不增加整机尺寸的情况下，提高不同天线之间得 隔离度变得非常重要。
[0003]
【发明内容】
[0004] 本发明公开了一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，能够在不增加天 线之间的距离的情况下，极大地提高天线间的隔离度。
[0005] 本发明的技术方案是:一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，包括设 在无线电设备4上的相邻的第一天线和第二天线，其特征在于，在所述的第一天线的端口与 第二天线的端口之间建立一条传输线，调整此传输线的长度为巧主口惠巧3:/^，其中玉.为自 由空间中两个天线之间的传输路径长度，11为自然数，名为自由空间波长，码为传输线的 相对介电常数，使得电磁波能量在传输线与两根天线之间的自由空间路径之间的相位差为 说巧的奇数倍。
[0006] 所述的传输线采用微带线、同轴线、带状线、共面波导等分布式传输线，或是由电 容、电感和电阻集总元件构造的人工传输线，或是分布式传输线与集总元件组合的传输线。
[0007] 通过调整该传输线的长度，实现自由空间路径与传输线路径之间不同的相位差， 能够提高或降低隔离度。
[000引本发明的优点是:通过在两个天线端口之间建立一条新的路径，采用传输线方式， 天线之间的能量可W通过该传输线直接相互传输，调整该路径上电磁波能量的相位，使其 与自由空间路径上能量的相位相反，则两条路径上能量在接收天线的端口处相干抵消，此 时接收天线接收到发射天线的能量变得非常小，从而极大地提高两个天线间的隔离度，满 足天线隔离度的标准要求，而对天线本身性能的影响很小。
【附图说明】
[0009] 图1是现有技术中天线之间经自由空间路径传递能量的示意图； 图2是本发明天线之间增加传输线的能量传递方式示意图； 图3是本发明理想情况下两条路径上电磁波能量在接收天线端口处相干抵消的波形 图； 图4是本发明与现有技术的两个天线间隔离度的对比示意图（W2.4G WIFI频段为 例)。
[0010] 图5是本发明与现有技术的天线福射性能的对比示意图（W2.4G WIFI频段为 例)。
[0011]
【具体实施方式】
[0012] 参见图2~图5,本发明一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，包括设 在无线电设备4上的相邻的天线1和天线2。
[0013] 当两根天线1与2之间的距离不变时，天线1到天线2的自由空间路径3的长度为L， 此时在天线1端口和天线2端口之间建立一条传输线5,作为一条新的能量传输路径，如图2 所示。传输线5的实现方式可W非常灵活，既可W是微带线、同轴线、带状线、共面波导等分 布式传输线，也可W是电容、电感、电阻等集总元件构造的人工传输线，还可W是分布式传 输线与集总元件的组合。调整此传输线5的长度为巧±姆/孰/#：(其中n为自然数，五为自由 空间中两个天线之间的传输路径长度，;1为自然数，义为自由空间波长，攝为传输线的相 对介电常数），使得电磁波能量在传输线5与自由空间路径3之间的相位差为IS炉的奇数倍， 此时两条路径上的电磁波能量在天线2端口处发生相互干设抵消，如图3所示。天线2接收到 天线1的能量极小，两个天线间的隔离度达到极大，从而满足天线隔离度的标准要求，如图4 所示。由于电磁波能量发生相干相消，能量并不会损失，所W对两个天线的福射性能影响很 小，如图5所示。调整不同的传输线5的长度，实现两条路径不同的相位差，可W提高或降低 隔离度，理论上在一定范围内可W实现任意值。根据天线互易原理，天线2福射出的能量被 天线1接收时与此相同。
【主权项】
1. 一种提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，包括设在无线电设备4上的相邻 的第一天线和第二天线，其特征在于，在所述的第一天线的端口与第二天线的端口之间建 立一条传输线，调整此传输线的长度为巧王禮:/媒/|?，其中玉为自由空间中两个天线 之间的传输路径长度，盆为自然数，泉为自由空间波长，瑪为传输线的相对介电常数，使得 电磁波能量在传输线与两根天线之间的自由空间路径之间的相位差为！的奇数倍。2. 根据权利要求1所述的提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，其特征在于，所 述的传输线采用微带线、同轴线、带状线、共面波导等分布式传输线，或是由电容、电感和电 阻集总元件构造的人工传输线，或是分布式传输线与集总元件组合的传输线。3. 根据权利要求1所述的提高无线设备不同天线之间隔离度的新方法，其特征在于，通 过调整该传输线的长度，实现自由空间路径与传输线路径之间不同的相位差，能够提高或 降低隔离度。
【文档编号】H01Q1/52GK105846078SQ201610342790
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】王文磊
【申请人】北京技德网络技术有限公司