實現薄窄邊框顯示器電話的天線布置的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開總體上涉及無線通信系統，更具體地說，涉及無線通信設備中的天線布置。
【背景技術】
[0002]隨著長期演進(LTE)第四代(4G)網絡的快速部署，越來越多的無線通信提供商正在實施同步語音和LTE(SVLTE)數據技術。例如，使用第三代和/或碼分多址(CDMA)技術支持在SVLTE中的語音通信，并且使用4G技術提供數據通信，其在最近設計的智能手機中可以被支持。
[0003]當提供SVLTE通信(例如，通過使用LTE頻帶13和CDMA 850頻帶)時，在CDMA850和LTE頻帶13的選擇信道到中，無線通信設備可能經歷高程度接收器脫敏。這些高程度接收器脫敏對無線通信設備的設計者提出了嚴峻挑戰。此外，設計者被挑戰通過使用非關聯的LTE接收天線，來提供可接受程度的LTE多輸入多輸出(MIMO)性能。為了緩解SVLTE脫敏，一些傳統方法在前端中使用高線性和大尺寸陶瓷濾波器或多個較小濾波器，以及高三階截斷點(IP3)PIN開關。大濾波器或者甚至較小濾波器不能被封裝在薄的電話設計中。此外，覆蓋寬低頻帶的天線帶寬要求需要相對大的地面凈空距離，這要求電話Y維度(即長度)較大。
[0004]另一方法采用(a)分離3G(CDMA)和LTE發射天線來實現至少1dB的天線隔離、以及(b)在前端上的小尺寸槽濾波器。例如，分離CDMA主天線定位在設備底上并且分離的LTE天線在設備頂上，僅用于信號發射(Tx)或者用于信號發射和接收(Tx/Rx)。然而，在電話頂部安裝發射天線導致較高的特殊吸收率(SAR)以及差的“幻影”性能。在電話中使用多天線/發射器，通常遵循SAR是具有挑戰性的。在薄電話中，當發射天線位于無線通信設備的頂部時，SAR性能和用于測量失諧沖擊的幻影性能都被降低。總體上，薄電話具有少于1mm的基本上統一的弧度，或者在設備的頂部具有“凸起”分段，該凸起分段通常具有超過1mm的厚度。
[0005]在其他方法中，采用在電話四個角的分離3G (CDMA)天線和LTE天線(對角組合或分離激發)。在這種情形下，每個天線元件具有局部環繞底/頂邊和側邊伸展的其自己的天線容積。將發射天線安裝在頂或上側(即使與底天線元件合并)在薄電話中仍有顯著的SAR問題。而且，當將天線放置在設備的頂或側面時幻影性能比將天線置于設備底部時更差。將天線元件定位在側面使得產品的X維度(即，寬度)比顯示器寬度所要求的更寬。當使用較大的顯示器尺寸時，電話的X維度對于舒適地持有該電話變得關鍵。較寬的X維度使得環繞顯示器的X維度更大。此外，將主要天線元件的部分安裝在電話的底側使得天線元件在自然手持通話方位時比在天線元件完全固定在底部上更容易受顯著手部失諧/加載“變化”效應的影響。
【附圖說明】
[0006]應結合附圖閱讀描述的實施例，其中:
[0007]圖1是根據一個實施例的圖示可以有利地實施描述實施例的相應特征的示例無線通信設備的框圖；
[0008]圖2提供了根據一個實施例的無線通信設備的天線結構的框圖表示。
[0009]圖3A提供了根據一個實施例的無線通信設備的第二天線結構的俯瞰圖的框圖表不O
[0010]圖3B提供了根據一個實施例的無線通信系統的第三天線結構的框圖表示；
[0011]圖4提供了根據一個實施例的無線通信設備的第四天線結構的框圖表示；
[0012]圖5提供了根據一個實施例的無線通信設備的第五天線結構的框圖表示；
[0013]圖6提供了根據一個實施例的具有天線組合電路的第六天線結構的框圖表示；
[0014]圖7提供了根據一個實施例的在圖6中描述的天線組合電路的更具體圖示；
[0015]圖8提供了根據一個實施例的具有天線頻帶切換電路的第七天線結構的框圖表示；以及
[0016]圖9是根據一個實施例的圖示用于設計多輸入多輸出(MHTO)天線結構的方法的一個實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]說明性實施例提供了用于在無線通信系統中提供多輸入多輸出(Mnro)天線布置的方法和系統。共同位于相同天線容積內的第一天線元件和第二天線元件相應地耦合至與設備底架的基部周界分段鄰近的第一和第二天線饋線。第一天線饋線位于距離第二天線饋線預計算的距離處。被指定為第一 Mnro天線的第二天線元件耦合至位于第一天線饋線附近的天線地線，并且在距離第二天線饋線預定的距離處。第二MMO天線被置于設備底架的頂周界分段附近。天線布置實現了(a)第一 MHTO和第二 MMO天線之間的低相關性、(b)在第一天線元件和第二天線元件之間的預定程度的天線隔離、以及(C)在同時被用于信號傳播的任何發射和接收天線之間的可接受的或預定程度的天線隔離。下文結合附圖描述該方法的相應方面。
[0018]在下文對本公開示例實施例的具體描述中，足夠具體地描述了可以實踐本公開相應方面的具體示例性實施例，以使得本領域的技術人員能夠實踐本發明，并且應理解的是，可以利用其他實施例，并且在不脫離本公開的精神或范圍的條件下，可以做出邏輯的、架構的、程序的、機械的、電氣的和其他改變。因此，下文具體描述不應被理解為限定性含義，并且本公開由隨附的權利要求和其等效內容限定。
[0019]在對附圖的不同視圖的描述中，相似的元件被提供了與前面的(多個)圖的那些相似的名稱和參考編號。提供被指配給這些元件的具體編號，僅是為了協助描述，并非旨在暗示對所描述實施例的任何限定(結構性或功能性或其他)。
[0020]應理解的是，諸如執行此處所描述的應用、邏輯和/或固件的那些的特定組件、設備和/或參數名稱的使用僅是示例，并非旨在暗示對于所描述實施例的任何限制。因此，可以用用來描述此處的組件、設備、參數、方法和/或功能的不同命名和/或術語描述這些實施例，而沒有限定。在描述這些實施例的一個或多個元件、特征或概念過程中對任何特定協議或專利名稱的引用，僅是作為一種實施的示例，并且這些引用并不將所要求保護的實施例的擴展限定于利用不同元件、特征、協議或概念名稱的實施例。因此，此處所使用的每個術語在利用該術語的上下文中，應被賦予其最廣泛的解釋。
[0021]在本公開中，諸如“預設”、“預定”、“預定義”、“預建立”和/或“預計算”的術語可以被用于限定參數、變量、組件和/或特性，在描述的處理中使用時，其是已知的或確立的，并且(a)已經被直接編程到實施該處理的執行代碼中，或者(b)可接入以用于從儲存器檢索，或者(C)在整體處理的較早時間的功能中被計算或確定。用于限定參數、變量、組件或特性的信息可以在執行公開的方法或處理的具體步驟之前，通過使用(a)經驗檢驗/數據，(b)預設計計算、計算、檢驗和/或試驗，以及/或者(C)任意或隨機選擇方法來確定。然而，確定和/或產生本信息的確切方法對于通過本公開的權利要求所執行的基礎功能不是決定性的。更重要的是，所有這些術語僅旨在清楚地通知讀者，參數或變量提供了先前識別的值，其可以是存儲值、預編程或硬編碼值或者在處理期間先前確定的值。從這個角度來看，在本公開的上下文中，這些術語應被賦予最廣泛的解釋。其他術語可以被類似地用于指示預編程和/或存儲的信息，包括但不限于下列已知的”、“可接受的”、“期望的”和其他相關詞語和/或短語。
[0022]為了進一步解釋指示預編程和/或存儲信息的這些術語的使用，在本公開內的對于這些術語的特定用法作了引用。例如，本文所使用的短語“在至少兩個天線元件之間的預確定隔離程度”指的是用于天線隔離參數的存儲值或值范圍。類似的是，短語“在第一 MIMO接收天線和第二 MMO接收天線之間的預定義的低相關性程度”指的是用于低程度天線相關性的參數的存儲值或值范圍。在一個實施例中，所有這些存儲值均是通過經驗和/或實地分析所產生，并且在提供天線配置信息的表或文件內被維持。該表可以被存儲在設計階段期間使用的計算設備上。
[0023]如在【背景技術】中所描述的，用于提供對于同時語音和長期演進(SVLTE)(例如，LETB13和碼分多址(CDMA)850頻帶)提供支持的一種傳統方法利用單一天線。為了在傳統方法中將脫敏最小化，利用相對大的陶瓷濾波器和高三階截斷(IP3)PIN開關中的至少之一。其他傳統方法采用多個天線。然而，這些其他傳統方法遇到了顯著的特殊吸收率(SAR)性能問題。此外，如先前所描述的，這些傳統方法非常易于受到顯著的手失諧/負載“變化”效應影響。
[0024]本公開描述了多天線布置，該多天線布置(a)避免在傳統方法中所利用的使用相對較大的陶瓷濾波器和高IP3PIN開關，以及(b)支持相對較小的電話封裝設計。具體而言，針對語音和數據的分離的天線被用來支持SVLTE。雖然在傳統方法中也利用了多天線，并且許多的多天線布置是可能的，但是對于本公開選擇提供高性能的多天線布置。在本公開中描述的選擇的多天線布置克服了 SAR性能問題、手失諧/負載“變化”效應以及傳統方所遇到的其他性能問題。通過執行實驗和模擬來識別提供高性能的這些具體天線布置，其中，天線元件和關聯組件(例如，天線饋線和接地端)被放置和/或組裝在與設備印刷電路板(PCB)和設備殼體鄰近的各種相對方位。相對天線放置的方面包括:(a)選擇一個方位，用于第一天線元件，并且將二天線元件放置在取決于為第一天線元件所選擇方位的方位；(b)與第一和第二天線元件相對應的天線饋線的相對放置；以及(c)與第一天線元件和第二天線元件的地線相對應的天線饋線的相對放置。
[0025]針對各種配置，適當測量天線輻射效率、SAR性能、天線隔離性能和天線相關性性能。基于性能要求被滿足的如何，來選擇天線布置。這些性能要求可以包括在本公開內描述的多個“預確定”和“預定義”參數值(例如，天線間隔離和/或天線間相關性值)。這些性能要求可以在針對高性能天線布置的設計階段期間利用的計算機上的儲存器中維持。
[0026]也執行實驗調查以確定針對各種天線布置和操作模式的適當/高性能天線類型。例如，在一個實施例中，兩種不同類型的兼容天線元件，倒L型天線(ILA)和環型天線，被考慮用于LTE B13。在本公開中進一步描述了這些各種類型的天線元件。
[0027]基于涉及各種配置的實驗、模擬和計算，觀測到天線相關組件的相對定位和放置提供了多種新型高性能天線布置。這些新型高性能天線布置在本公開中被示出并且描述，并且在權利要求中被指明。
[0028]在前文討論中，參考SVLTE(3G/4G)應用的具體示例，描述了本公開。然而，公開的觀點和概念可以被擴展用于多輸入多輸出(Mnro)和載波聚合應用中，其中，利用了多個收發信機和天線組合。
[0029]如下文進一步描述的，本文所描述的本公開的功能特征的實施方式被提供在處理設備和/或結構中，并且可以涉及硬件、固件以及軟件程度構造的組合的使用(例如，程序代碼和/或程序指令和/或偽代碼)，其執行以提供用于設備的具體應用或具體功能邏輯。展示的圖圖示了硬件組件和軟件和/或邏輯組件。
[0030]本領域的普通技術人員將理解的是，在附圖中描繪的硬件組件和基本配置可以變化。圖示的組件并非旨在窮盡所有，而代表性的，以突出用于實施所描述的實施例的多個方面的關鍵組件。例如，除了或替代所描述的硬件和/或固件，可以使用其他的設備/