[发明专利]双天线支撑与隔离增强器

说明书

双天线支撑与隔离增强器。本文公开的实施方式包括一种天线组装件，所述天线组装件包括联接到第一天线元件的双天线支撑与隔离增强器，以隔离相对于并置的垂直极化天线元件的所述第一天线元件。所述双天线支撑与隔离增强器可以包括用于支撑所述第一天线元件并屏蔽馈送所述第一天线元件的同轴线缆的支撑片、电连接到所述同轴线缆的屏蔽件以将所述同轴线缆的屏蔽件上的接地感应电流短路的基座、以及在一些实施方式中，可以形成短路LC谐振器的多个荷载销中的至少一个荷载销，在垂直极化辐射入射到所述天线组装件上时，所述短路LC谐振器能够有效地使路接至所述第一天线元件的馈电连接点的共面带状传输线路的间隙开路。

技术领域

本发明总体涉及射频(RF)通信硬件。更具体地，本发明涉及双天线支撑与隔离增强器。

背景技术

只有当并置天线的映射到单独无线电设备的隔离超过某个阈值时，连接到单独无线电设备的并置天线才使RF物理层能够在单独无线电设备同时工作时获得接近各单独无线电设备的吞吐量之和的总吞吐量。这种所需隔离可以取决于许多因素，包括期望的网格单元尺寸和数据速率。

遗憾的是，已知的隔离技术存在若干问题。首先，由于远场方向图的折中和/或天线效率的降低，已知的解决方案可能具有减小的覆盖区域。第二，已知的解决方案可能需要天线元件之间的大物理间隔，这对于并置的集成天线而言可能是不可行的。第三，散射和/或材料不连续性(例如有缺陷的接地结构(DGS)、频率选择性表面(FSS)、RF吸收体等)的任何存在都会导致自由空间辐射图的严重退化。最后，由良好隔离的、紧密间隔的、交叉极化的全向天线的已知系统与方法产生的典型隔离约为35dB，这远低于紧密间隔的交叉极化全向天线所优选的60dB隔离。

图1是不采用隔离技术的多天线系统20A的立体图。如图1所示，多天线系统20A包括单频带天线22和联接到单个连续接地面26的双频带天线24。例如，单频带天线22可以包括在美国专利申请No.15/944950中公开的天线，并且双频带天线24可以包括在美国专利申请No.15/962064中公开的天线。实际上，接地面26的半径可以为100mm，单频带天线22和双频带天线24可以沿x轴从中心到中心间隔60mm(相当于5GHz处的1λ)，并且天线22、24中的每一个的中心可以从接地面26的中心移位30mm，包括天线22、24之间的约29mm的空气间隔。这种定位是存在于另一个远场中的天线22、24中的每一个的良好近似，使得它们的电场被线性极化并且与图1的右下方所示的全局坐标轴中的一者对准。具体地，双频带天线24可以在单频带天线22的平面内沿z方向线性极化(垂直极化)，并且单频带元件22可以在双频带天线24的位置处的x-z平面内沿y方向线性极化(水平极化)。

通常，在5.5GHz处，以60mm间距联接的两个0dBi共极化天线约23dB。然而，图2是图1的多天线系统20A中的单频带天线22和双频带天线24的隔离的图表，其中，端口1和端口2分别是双频带天线24和单频带天线22。如图2所示，隔离(S₂₁)在5.5GHz处约为38dB。存在限制图1中的隔离的两种机制。首先，馈送单频带天线22的同轴线缆的屏蔽件(shield)上的感应电流流入其同轴线缆的一端处的端口。在这点上，同轴线缆的屏蔽件上的感应电流在图3中以单个时刻示出。第二，双频带天线24的辐射电场不是纯垂直极化的，从而在单频带天线22的共面带状传输线路的间隙28上感应出微小的电势。在这点上，单频带天线22的平面内的电场如图4所示。如图4所示，电场的方向位于单频带天线22的平面内并且垂直于共面带状传输线路，从而表明了与单频带天线22的耦合。图1的多天线系统20A中的单频带天线22和双频带天线24的电压驻波比(VSWR)和效率(dB)分别如图5和图6所示，并且图1的多天线系统20A中的单频带天线22和双频带天线24的辐射图如图7至图12所示。如图5至图12所示，图1的多天线系统20A中的单频带天线22和双频带天线24是高效的，并且具有适合于部署在顶置式接入点中的辐射图。然而，期望进一步隔离天线22、24。

鉴于上述情况，对改进的天线系统存在持续不断的需求。

发明内容