一种双天线电子设备及解耦方法与流程

1.本技术涉及但不限于天线技术领域，尤其涉及一种双天线电子设备及解耦方法。


背景技术：

2.随着移动终端电子产品的发展，对无线通信性能要求越来越高，但由于产品的轻薄设计和金属外观需求，天线性能却会受到越来越多的影响。并且因为移动终端电子产品空间的压缩以及天线周边的复杂结构环境，辐射场型上也变得更有方向性，导致天线的全向覆盖能力变差。
3.相关技术中的天线通常是一个无源器件，在天线设计完成之后，它的辐射方向和所有性能参数是固定的，如果辐射场型上存在较多的盲区，对电子产品的整体无线覆盖和使用体验会有很大影响。


技术实现要素：

4.基于相关技术存在的问题，本技术实施例提供一种双天线电子设备及解耦方法。
5.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种双天线电子设备，所述双天线电子设备至少包括第一天线、第二天线和解耦电路；
7.所述第一天线和所述第二天线具有多个工作频段；
8.所述解耦电路用于根据所述第一天线和/或所述第二天线的当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。
9.在一些实施例中，所述第一天线和第二天线镜像对称的分布于电子设备内，且所述第一天线和第二天线之间的距离小于预设值。
10.在一些实施例中，所述解耦电路包括与多个工作频段中每一工作频段匹配的解耦电路；其中，每个解耦电路产生与匹配工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。
11.在一些实施例中，所述解耦电路至少包括第一解耦电路和第二解耦电路；所述当前工作频段包括第一工作频段和/或第二工作频段，所述第一工作频段与所述第二工作频段不同；
12.与当前的第一工作频段相匹配的第一解耦电路，用于抵消所述第一天线与所述第二天线之间的第一工作频段对应的耦合信号，和/或，所述与当前的第二工作频段匹配的第二解耦电路，用于抵消所述第一天线与所述第二天线之间的第二工作频段对应的耦合信号。
13.在一些实施例中，所述第二解耦电路包括两个第一解耦子电路和第二解耦子电路，所述第二解耦子电路分别与两个所述第一解耦子电路连接；
14.每一所述第一解耦子电路分别与所述第一天线或所述第二天线耦合，以使两个第
一解耦子电路之间产生耦合信号，第二解耦子电路用于抵消所述第二解耦子电路所产生的耦合信号。
15.在一些实施例中，所述第一天线至少包括第一分支和第二分支，所述第二天线至少包括第三分支和第四分支；
16.所述第一分支和所述第三分支具有第三工作频段，所述第二分支和所述第四分支具有第四工作频段，第三工作频段与第四工作频段不同；
17.所述解耦电路分别与所述第二分支和所述第四分支连接。
18.在一些实施例中，所述电子设备具有至少两组双天线，其中每一组双天线都包括第一天线、第二天线和解耦电路。
19.在一些实施例中，所述电子设备还包括控制器，所述控制器用于根据电子设备的信号接收强度和/或无线信号的信号方向，控制至少一组双天线中的第一天线或第二天线处于工作状态。
20.本技术实施例再提供一种双天线电子设备的解耦方法，应用于上述电子设备；所述方法包括：
21.获取所述电子设备中第一天线和/或第二天线的当前工作频段；
22.根据所述当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。
23.本技术实施例提供的双天线电子设备及解耦方法，电子设备由具有多个工作频段的第一天线、第二天线和解耦电路组成，解耦电路用于根据第一天线和/或所述第二天线的当前工作频段，产生与当前工作频段对应的解耦信号，以抵消第一天线与第二天线之间的耦合信号。如此，本技术实施例提供的双天线电子设备通过双天线之间的解耦电路，抵消了第一天线与第二天线之间的耦合信号，解决了双天线间相互干扰的问题，把双天线之间间物理距离需求缩小到0，大大提高了电子设备的空间利用率；同时，本技术实施例提供的双天线，可以通过对双天线中不同天线的工作状态进行控制，不仅实现了电子设备辐射场型的可控性，还构建了电子设备通过多天线进行发送和接收信号的通信系统，提升了无线信号传输效率。
24.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本技术。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于说明本技术的技术方案。
26.图1是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图；
27.图2是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图；
28.图3是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图；
29.图4是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图；
30.图5是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图；
31.图6是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图；
32.图7是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图；
33.图8是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图；
34.图9是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的仿真辐射场型图；
35.图10是本技术实施例提供的一种双天线结构的结构示意图；
36.图11是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图；
37.图12是本技术实施例提供的一种双天线结构的结构示意图；
38.图13是本技术实施例提供的一种双天线结构的仿真示意图；
39.图14是本技术实施例提供的一种电子设备智能天线系统的结构示意图。
具体实施方式
40.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
41.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
42.在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
44.当前，相关技术中的天线在设计完成之后，辐射方向和所有性能参数是固定的，如果辐射场型上存在较多的盲区，对整体无线覆盖和使用体验会有很大影响。目前，相关技术中心智能天线的方案比较少，一般是在天线近场处增加接地单元，并控制该单元接地或断开对天线产生的不同影响实现对辐射场型的调整，通过切换不同的状态并实时读取接收信号接收强度来选择并维持最优信号接收强度下的状态。
45.为了解决相关技术存在的问题，本技术实施例提供一种新的双天线电子设备，通过在天线间增加解耦电路，以加载反相信号的方式去耦，在原有的电子设备内实现双天线设计，提高了电子设备的空间利用率，在同样的空间下可以装置双倍数量的天线，更容易在消费电子产品系统上实现4x4及以上多天线进行发送和接收信号(multiple-input multiple-output，mimo)的通信系统。并且双天线具备不同的天线指向，可以实现方向图分集特性，可以用于动态调整天线的限号发射和接收方向，可以根据信号质量参数选择任一环境下通信质量更高的天线指向，有效提升电子设备天线系统的性能。
46.基于上述问题，本技术提供一种双天线电子设备。如图1所示，图1是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图。其中，双天线电子设备10至少包括第一天线101、第二天线102和解耦电路103，其中，所述第一天线101和所述第二天线102具有多个工作频段，所述解耦电路103分别与所述第一天线101和所述第二天线102连接，用于根据所述第一天线101和/或所述第二天线102的当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解
耦信号，以抵消所述第一天线101与所述第二天线102之间的耦合信号。
47.在一些实施例中，所述解耦电路103还可以与所述第一天线101和所述第二天线102之间通过耦合的方式实现信号传输。
48.在一些实施例中，第一天线101和第二天线102可以具有多个工作频段，例如，低频工作频段可以是2400至2500兆赫(mhz)(即2.4至2.5吉赫(ghz))；中频工作频段可以是5.15至5.85ghz，高频工作频段可以是6e频段5.925至7.125ghz。
49.在一些实施例中，第一天线101和第二天线102处于双天线电子设备内部，第一天线101处于第二天线102的近辐射场时，会出现近场耦合，使得第一天线101和第二天线102之间产生耦合信号。例如，当第一天线101处于工作状态时，第二天线102处于第一天线101的近辐射场，第一天线101和第二天线102之间出现近场耦合，导致第一天线101和第二天线102之间出现耦合信号，不同工作频段产生的耦合信号不同。
50.在一些实施例中，耦合信号可以是第一天线101与第二天线102之间耦合产生的耦合电流信号，解耦信号是与耦合电流信号幅值相同、相位相反的电流信号，使得解耦信号可以抵消第一天线101与第二天线102之间的耦合信号，从而通过解耦电路提高双天线之间的隔离度。
51.在一些实施例中，第一天线101和第二天线102可以镜像对称的分布于电子设备内，使得两个天线接收信号和发送信号的方向相反，例如，接收电子设备左侧的信号，第一天线101会有更好的接收效果，第二天线102在左侧方向上能力很弱，同理，右侧的方向上第二天线102会具有更好的效果。因此，无线信号在电子设备一侧时，本技术实施例提供的第一天线和第二天线可以只有一个处于工作状态，当前工作频段为处于工作状态的第一天线或第二天线的工作频段。
52.在一些实施例中，第一天线101和第二天线102的工作频段可以相同，当第一天线101处于工作状态，例如发射无线信号时，第二天线102会接收部分第一天线101发出的无线信号，导致第一天线101与第二天线102之间出现近场耦合，使得第一天线101和第二天线102之间出现耦合信号，此时，第一天线101和第二天线102均处于工作状态，当前工作频段为第一天线101和第二天线102的工作频段。
53.在本技术实施例中，第一天线101和第二天线102的结构可以相同，也可以不同，例如，第一天线101和第二天线102可以都是倒f天线，也可以第一天线101是倒f天线，第二天线102是倒l多频天线。
54.在一些实施例中，第一天线101和第二天线102的结构相同时，所述第一天线101和第二天线102可以镜像对称的分布于电子设备内。这里，所述第一天线101和第二天线102之间的距离小于预设值，这里，预设值可以远小于第一天线101和第二天线102的工作波长，导致第一天线101和第二天线102之间的耦合能量非常强，产生耦合信号，第一天线101和第二天线102之间存在严重的干扰，不仅会有隔离度的问题，也会影响到每支天线的阻抗特性。因此，本技术实施例通过第一天线101和第二天线102之间的解耦电路103产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线101与所述第二天线102之间的耦合信号，对第一天线101和第二天线102之间进行多频段的有效隔离，解决了双天线间相互干扰的问题，把天线间的物理距离需求缩小到0。
55.图2是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图，如图2所示，双天
线电子设备还包括接地结构104，第一天线101和第二天线102均为倒f天线，第一天线101至少包括第一辐射单元1011、第一馈电单元1012和第一接地单元1013，所述第二天线102还包括第二辐射单元1021、第二馈电单元1022和第二接地单元1023。这里，双天线的馈电单元之间通过接地单元进行隔离，并通过控制两个馈电单元之间的距离，使两个馈电单元相互处在电流零点附近的位置上，也会对减少双天线之间的干扰，提高双天线的隔离度。
56.在本技术实施例中，为了实现天线小型化设计，可以对天线辐射单元的结构进行优化，如图2所示，可以将天线的辐射单元开路端进行对折，形成u型辐射单元，并在开路端连接解耦电路，以实现双天线的隔离度(即双天线之间的耦合)优化，如此，不仅使得本技术实施例提供的双天线在长度方向上的尺寸空间比单一倒f型天线空间尺寸只有少量的增加，大大提高了电子设备内的空间利用率，实现了小型化天线设计；还通过解耦电路实现了近距离双天线之间的有效隔离。
57.在一些实施例中，接地结构104包括馈线单元和接地单元(图中未示出)，所述接地单元具有接地电位。所述第一馈电单元1012和所述第二馈电单元1022与所述馈线单元连接，所述第一接地单元1013和所述第二接地单元1023与所述接地单元连接。第一馈电单元1012和第一接地单元1013分别与第一辐射单元1011连接，第二馈电单元1022和第二接地单元1023分别与第二辐射单元1021连接。
58.在一些实施例中，当第一天线101和第二天线102的结构不同时，所述第一天线101和第二天线102也可以近距离分布于电子设备内。图3是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图，如图3所示，第三天线301可以是倒f天线，第四天线302可以是倒l天线，其中第三天线301至少包括第三辐射单元3011、第三馈电单元3012和第三接地单元3013，所述第四天线302至少包括第四辐射单元3021和第四接地单元3022。第三天线301与第四天线302之间的解耦电路根据第三天线301和/或第四天线302的当前工作频段，产生与当前工作频段对应的解耦信号，以抵消第三天线301和/或第四天线302之间的耦合信号。
59.在一些实施例中，解耦电路可以包括与双天线的多个工作频段中每一工作频段匹配的解耦电路，其中每个解耦电路产生与匹配工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线在匹配工作频段产生的耦合信号，这里，匹配工作频段是指不同解耦电路对应的工作频段，即不同工作频段对应不同的解耦电路。
60.在一些实施例中，图4是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图，如图4所示，解耦电路103可以至少包括第一解耦电路401和第二解耦电路402，第二解耦电路402包括两个第一解耦子电路4021和第二解耦子电路4022，所述第二解耦子电路4022分别与两个所述第一解耦子电路4021连接，其中，每一第一解耦子电路4021分别与所述第一天线101或所述第二天线102耦合，即第一解耦子电路4021和天线开路端没有直接连接部分，对高频信号来说第一解耦子电路4021和开路端在一定距离内就会产生耦合实现信号传输，产生耦合信号，第二解耦子电路4022用于抵消所述第二解耦子电路所产生的耦合信号。
61.在一些实施例中，双天线结构可以包括多个第二解耦电路402，以使得双天线具有更多的工作频段。
62.需要说明的是，第一解耦子电路4021可以与第一天线或第二天线的辐射单元之间通过近距离耦合实现间接馈电，即第一解耦子电路4021可以作为第一天线和第二天线的耦合分支，以实现第一天线或第二天线具有多个工作频段。以第一天线为例，第一解耦子电路
4021与第一天线的辐射单元之间在一定距离内就会产生耦合实现信号传输，第一解耦子电路4021与第一天线的辐射单元的形状和尺寸不同，使得第一解耦子电路4021与第一天线的辐射单元可以处于不同的工作频段。
63.如此，当第一天线处于第一工作频段时，与当前的第一工作频段相匹配的第一解耦电路401，可以抵消第一天线的第一辐射单元与第二天线的第二辐射单元之间的第一工作频段对应的耦合信号。当第一天线耦合的第一解耦子电路4021处于第二工作频段时，第二解耦子电路4022可以抵消两个第一解耦子电路4021之间的第二工作频段对应的耦合信号。
64.在一些实施例中，第一天线可以同时处于多个工作频段，即发射不同工作频段对应的无线信号，因此，第一天线的第一辐射单元和第一解耦子电路4021可以同时发射不同频段的信号，使得第一解耦电路401和第二解耦子电路4022同时产生不同的解耦信号，以抵消第一天线与第二天线之间不同的耦合信号，以提升第一天线和第二天线之间的隔离度。
65.在一些实施例中，解耦电路可以由微带线、电容或电感进行串联和并联组成。例如，当第一天线的处于2.4ghz时，第一天线与第二天线之间的解耦电路103可以由串联在第一天线与第二天线之间的电感501组成，如图5所示，图5是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图。
66.图4和前述实施例提供了通过不同的解耦电路来抵消不同工作频段对应的耦合信号，但本技术通过控制开关也可以实现通过一个解耦电路来抵消不同工作频段对应的耦合信号。图6是本技术实施例提供的一种解耦电路的结构示意图，解耦电路103的电路结构如图6所示，所述解耦电路103由多个电路单元601组成，不同电路单元601之间串联或并联，每一电路单元601包括并联的微带线601-1、电感601-2和电容601-3，以及分别与微带线601-1、电感601-2、电容601-3连接的控制开关(图中未示出)，这里，控制开关可以是单刀三掷开关，用于根据当前工作频段，在微带线601-1、电感601-2、所述电容601-3之间选择元器件进行连接，以实现解耦电路的多种结构，每一结构对应多个工作频段中一个工作频段，不同结构的解耦电路产生与匹配工作频段对应的解耦信号，以抵消第一天线与第二天线之间的耦合信号，实现多频段的隔离优化。
67.在本技术实施例中，微带线可以用于实现相位调整，微带线的电抗x＝0，电容的电抗x《0、电感的电抗x》0，这里，电抗指的是对交流电的阻力。
68.在一些实施例中，由于电路特性的原因，不同频段适用的直连网络只能对这个频段有效无法覆盖所有频率。为了实现多频天线不同频段的抗干扰优化，本技术实施例在两支天线间通过解耦电路获得针对不频率特性的解耦信号，并通过解耦信号抵消两双天线之间的耦合信号，优化双天线之间的干扰。
69.在一些实施例中，图7是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图，如图7所示，所述第一天线101至少包括第一分支701和第二分支702，所述第二天线102至少包括第三分支703和第四分支704，即第一天线101的第一辐射单元1011包括第一分支701和第二分支702，第二天线102的第二辐射单元1021至少包括第三分支703和第四分支704。
70.在一些实施例中，第一天线101的第一分支701和第二分支702的谐振频率不同，使得第一分支701和第二分支702可以分别处于不同的工作频段，例如第一分支701处于2.4至2.5ghz，第二分支702处于5.15至5.85ghz。
71.在本技术实施例中，第一分支701和所述第三分支703具有第三工作频段，所述第二分支702和所述第四分支704具有第四工作频段，第三工作频段与第四工作频段不同，所述解耦电路分别与所述第二分支702和所述第四分支704连接，解耦电路可以采用图6所示的解耦电路结构实现对第三工作频段或第四工作频段对应的耦合信号进行抵消。
72.在一些实施例中，图8是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的结构示意图，如图8所示，电子设备具有至少两组双天线801和控制器802，其中每一组双天线都包括第一天线8011、第二天线8012和解耦电路8013，控制器802用于根据电子设备的信号接收强度和/或无线信号的信号方向，控制至少一组双天线结构802中的第一天线8011或第二天线8012处于工作状态。
73.在本技术实施例中，为了实现双天线电子设备的全向辐射，控制器可以控制如图8左侧的双天线801中的第一天线8011和右侧的双天线801中的第二天线8012处于工作状态，此时双天线电子设备的辐射场型图可以如图9所示，图9是本技术实施例提供的一种双天线电子设备的仿真辐射场型图，其中，a图是图8左侧的双天线801中的第一天线8011的辐射场型图，b图是图8右侧的双天线801中的第二天线8012的辐射场型图，通过控制器切换处于工作状态的天线，可以实现双天线电子设备的无线信号全向辐射。
74.基于上述双天线电子设备，本技术实施例再提供一种双天线电子设备的切换方法，该方法的执行主体可以是电子设备的控制器。本技术实施例提供的双天线电子设备的切换方法可以通过以下方式实现。
75.首先，获取电子设备的无线连接参数，无线连接参数至少包括信号接收强度和信号方向，其次，响应于所述信号接收强度和/或所述信号方向满足切换条件，控制每一双天线结构中的第一天线或第二天线处于工作状态，以对所述双天线电子设备的天线结构和辐射场型进行切换。
76.在本技术实施例中，信号接收强度可以是指电子设备中无线网卡接收信号的强度指示(received signal strength indicator，rssi)，用于表征发射方和接收方之间的信号接收强度。信号方向是指无线信号发射和接收的方向。
77.在本技术实施例中，可以获取双天线电子设备在不同天线结构下的信号接收强度，选择信号接收强度更高的天线结构作为当前接收或者发射无线信号的结构，以实现双天线电子设备保持最优性能。
78.在本技术实施例中，还可以对电子设备不同天线结构下的无线信号接收强度进行检测和对比，对比可以是实时进行的，这样可以使得电子设备的无线性能始终保持在最优状态；也可以是设置一个时间段，每经过一个时间段，对当前电子设备中不同天线对应的信号接收强度进行检测，这样在保持电子设备的无线性能的同时，减少了控制器的计算量。
79.在本技术实施例中，还可以实时检测无线信号的信号方向，根据信号方向控制每一双天线结构中的第一天线或第二天线处于工作状态，以实现双天线电子设备保持最优性能。
80.本技术实施例通过对电子设备的无线信号接收强度和信号方向进行检测，实现了天线结构和辐射场型的自动调整，并使得电子设备始终保持最优的无线性能，在复杂的环境下有效提升了无线连接性能。
81.在一些实施例中，本技术实施例再提供一种双天线电子设备的解耦方法，该方法
的执行主体可以是电子设备的控制器。本技术实施例提供的双天线电子设备的切换方法可以通过以下方式实现。
82.首先，获取所述电子设备的当前工作频段；其次，根据所述当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。
83.本技术实施例提供的双天线电子设备通过双天线之间的解耦电路，抵消了第一天线与第二天线之间的耦合信号，解决了双天线间相互干扰的问题，把双天线之间间物理距离需求缩小到0，大大提高了电子设备的空间利用率；同时，本技术实施例提供的双天线，可以通过对双天线中不同天线的工作状态进行控制，不仅实现了电子设备辐射场型的可控性，还构建了电子设备通过多天线进行发送和接收信号的通信系统，提升了无线信号传输效率
84.接下来本技术实施例再提供一种双天线电子设备切换方法在实际场景中的应用。
85.本技术实施例提供一种小型化天线设计方法和远场辐射场型切换的双天线结构，通过在双天线之间增加连接通路(即解耦电路)，以加载反相信号的方式去耦，在原有的天线空间内实现双天线设计，大大提高空间利用率，同样的空间下可以装置双倍数量的天线，更容易在电子设备上实现4x4及以上大容量mimo的通信系统。并且双天线结构具备不同的天线指向，可以实现方向图分集特性，可用于动态调整天线辐射方向，根据信号质量参数选择任一环境下通信质量更高的天线指向，有效提升电子设备的无线性能。
86.图10是本技术实施例提供的一种双天线结构的结构示意图，如图10所示，双天线结构包括天线1和天线2，天线1和2均为倒f天线，天线1和2通过镜象设计在同一结构空间内，实现双天线设计。本技术实施例可以通过对倒f型天线的长度和尺寸进行优化(例如，图中把倒f天线的开路端折上去实现天线小型化，同时相邻天线开路端之间通过解耦电路来实现双天线之间的隔离度优化)，因此，本技术实施例提供的双天线结构设计在长度方向上，尺寸空间比单一倒f型天线空间尺寸只有较少的增加，空间利用率大大提高，实现了小型化天线设计。
87.由于双天线间的物理距离远小于其工作波长，耦合能量非常强，互相之间存在严重的干扰，使得双天线之间不仅会有隔离度的问题，也会影响到每支天线的阻抗特性。通常情况下天线需要工作在多个频段上(比如wifi天线需要覆盖到2.4ghz，5ghz，6ghz几个频段)为了使两支天线间互相的干扰降到最低，需要进行多频段的有效隔离。因此本技术实施例可以通过分枝式解耦电路，分频段对双天线之间的耦合信号进行抵消。
88.在一些实施例中，当双天线工作在低频段，如2.4ghz，通过双天线开路端连接的解耦网络(即解耦电路)，使两支天线间获得一个直连传输的反相信号(即解耦信号)，通过改变解耦网络的参数，使解耦网络传输的反相信号与两支天线间的空间耦合信号的相位相反，幅值相同。这里，相位相反可以是指相位相差180度，以抵消空间耦合信号。解耦网络的参数是指电路的高频特性(如电阻、感抗、容抗和延时等特性)，用于对电路传输阻抗和相位进行控制。通过解耦网络传输的反相信号抵消两天线间的耦合信号，使得低频段的隔离度可以得到明显改善。
89.在一些实施例中，解耦网络根据需求可以选择单一的电抗(容抗x《0、感抗x》0)和实现相位调整的微带线(x＝0)，或者是两者的组合，以及根据需要选择l/t/π型电路或者单
一形式。图11是本技术实施例提供的解耦电路的结构示意图，如图11所示，所述解耦电路由多个电路单元111组成，不同电路单元111之间串联或并联，每一电路单元111包括并联的微带线111-1、电感111-2和电容111-3，以及分别与微带线111-1、电感111-2、电容111-3连接的控制开关(图中未示出)，这里，控制开关可以是单刀三掷开关，用于根据当前工作频段，在微带线111-1、电感111-2、所述电容111-3之间选择元器件进行连接，以实现解耦电路的多种结构，每一结构对应多个工作频段中一个工作频段，不同结构的解耦电路产生与匹配工作频段对应的解耦信号，以抵消第一天线与第二天线之间的耦合信号。
90.在本技术实施例中，不同频段适用的解耦网络只能对这个频段有效，无法覆盖天线的所有频段。因此，本技术实施例为了实现多频天线不同频段的抗干扰优化，需要在两支天线间获得针对不频率特性的直连传输信号(即解耦信号)，并控制这些直连传输信号对不同频段的耦合信号进行抵消。
91.本技术实施例在双天线上增加不同频段的耦合分枝，图12是本技术实施例提供的一种双天线结构的结构示意图，如图12所示，分别在天线开路末端增加耦合枝节(即第一解耦子电路)，如图12中的耦合枝节1、耦合枝节2、耦合枝节3和耦合枝节4，耦合枝节和天线开路端可以没有直接连接部分，对高频信号来说耦合枝节和开路端在一定距离内就会产生耦合实现信号传输，并且可以通过耦合枝节与天线的距离，耦合枝节的尺寸/形状的变化控制耦合枝节上信号的频率和幅度等。这里，可以通过控制耦合枝节的参数(例如耦合枝节的物理特征，像尺寸、形状、距离等会决定耦合路径的电路特性，比如耦合枝节的长度会一定程序决定频率，距离远近会影响耦合信号的多少，增加形状上的变化可以调整不同频率上的特性等)和耦合量使不同的耦合枝节分别耦合不同频段的信号(如中频和高频)，或者通过选频电路设定不同耦合枝节的频率选择特性，在连接部分增加电路网络控制相连枝节上传输信号的特征，和对应频率通过空间耦合的信号相位相反进行抵消，解决对应频段上的相互干扰问题。
92.需要说明的是，耦合枝节1和耦合枝节4的形状尺寸可以相同，耦合枝节2和耦合枝节3的形状尺寸可以相同，以使得耦合枝节1和耦合枝节4处于相同的工作频段，耦合枝节2和耦合枝节3处于相同的工作频段。
93.本技术实施例通过增加按频率区分的耦合枝节来解决双天线间多频段相互干扰的方式，结构简单，并且可以灵活调整不同频率所需要的电路特性，并且在开路末端进行操作对天线特性的影响也最小。
94.本技术实施例还通过天线1和2的馈点位置(即馈电单元)选择，来降低双天线间的互耦能量，提升隔离度，并且相互间对辐射能量起反射作用，以通过改变普通倒f型天线的辐射场分布情况，使双天线出现更强的指向性，且方向互补，实现方向图分集的功能。例如，比如ifa(倒f型天线)会有馈电(即馈电单元)和接地脚(即接地单元)，如果两天线的馈电之间通过接地脚进行隔离，以及控制两个馈点(即馈电单元与接地结构连接的点)之间的距离，使两个馈点相互处在电流零点附近的位置上，也会对减少双天线间的干扰。
95.图13是本技术实施例提供的一种双天线结构的仿真示意图，如图13所示，a图是双天线结构的仿真设计示意图，展示了双天线结构的位置关系，b图是天线1的辐射场型图，c图是天线2的辐射场型图。根据双天线辐射方向图互补的指向性，对电子设备智能天线系统的性能会有较大的提升，在实际通信环境下通过开关控制选择适用的天线方向可以动态调
整提升无线通信性能。
96.图14是本技术实施例提供的一种电子设备智能天线系统的结构示意图，如图14所示，电子设备智能天线系统包括至少两组双天线141和142，还包括控制器143，双天线141包括天线1和天线2，双天线142包括天线3和天线4，每一组双天线之间具有互补接收范围，实际应用时根据需要通信的信号方向来选择相应方向上性能好的天线。无线通信的信号因为环境因素会有多径效应，信号可能出现在任意方向上，所以可以根据天线性能特征选择接收和发射性能更好的天线，可以区别于传统的通过固定方向的天线进行通信，提升天线的灵活程度和通信效果。这里，天线1和天线2不同时工作，天线1可以和天线3或者天线4同时工作，天线2也是可以和天线3或者和天线4同时处于工作状态。
97.通过本技术实施例提供的双天线结构可以实现小型化天线，在原有的系统空间内集成更多的天线配置，易于实现更大容量的mimo通信系统。且双天线结构的天线远场辐射方向具备互补特性，通过天线组合也适用于天线系统的辐射方向动态控制，智能选择天线方向，提升实际工作环境下的通信性能。
98.本技术实施例采用小型化对称性设计，实现同一位置上双天线协同设计，使得天线需求的尺寸空间大幅减少，提升系统集成更多天线的mimo应用的能力；通过不同特性直连网络的设计，解决天线间相互干扰的问题，把天线间物理距离需求缩小到0；根据不同频段增加独立耦合分枝，针对不同频率进行专有的直连网络设计解决多频段的抗干扰问题，实现多频天线应用方案；镜象设计控制耦合和反射效果，提高辐射场型的指向性，双天线具备一定程度互补的指向，实现方向图分集的功能，易于区分控制天线的指向，可实现整体范围内覆盖方向的灵活规划或者智能控制。
99.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
100.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
101.以上所述，仅为本技术的实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种双天线电子设备，所述电子设备至少包括第一天线、第二天线和解耦电路；所述第一天线和所述第二天线具有多个工作频段；所述解耦电路用于根据所述第一天线和/或所述第二天线的当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。2.根据权利要求1所述的电子设备，所述第一天线和第二天线镜像对称的分布于电子设备内，且所述第一天线和第二天线之间的距离小于预设值。3.根据权利要求1所述的电子设备，所述解耦电路包括与多个工作频段中每一工作频段匹配的解耦电路；其中，每个解耦电路产生与匹配工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。4.根据权利要求1所述的电子设备，所述解耦电路至少包括第一解耦电路和第二解耦电路；所述当前工作频段包括第一工作频段和/或第二工作频段，所述第一工作频段与所述第二工作频段不同；与当前的第一工作频段相匹配的第一解耦电路，用于抵消所述第一天线与所述第二天线之间的第一工作频段对应的耦合信号，和/或，所述与当前的第二工作频段匹配的第二解耦电路，用于抵消所述第一天线与所述第二天线之间的第二工作频段对应的耦合信号。5.根据权利要求4所述的电子设备，所述第二解耦电路包括两个第一解耦子电路和第二解耦子电路，所述第二解耦子电路分别与两个所述第一解耦子电路连接；每一所述第一解耦子电路分别与所述第一天线或所述第二天线耦合，以使两个第一解耦子电路之间产生耦合信号，第二解耦子电路用于抵消所述第二解耦子电路所产生的耦合信号。6.根据权利要求1所述的电子设备，所述耦合信号为所述第一天线与所述第二天线之间耦合产生的耦合电流信号；所述解耦信号为与所述耦合电流信号幅值相同、相位相反的电流信号。7.根据权利要求1所述的电子设备，所述第一天线至少包括第一分支和第二分支，所述第二天线至少包括第三分支和第四分支；所述第一分支和所述第三分支具有第三工作频段，所述第二分支和所述第四分支具有第四工作频段，第三工作频段与第四工作频段不同；所述解耦电路分别与所述第二分支和所述第四分支连接。8.根据权利要求1至7任一项所述的电子设备，所述电子设备具有至少两组双天线，其中每一组双天线都包括第一天线、第二天线和解耦电路。9.根据权利要求8所述的电子设备，所述电子设备还包括控制器，所述控制器用于根据电子设备的信号接收强度和/或无线信号的信号方向，控制至少一组双天线中的第一天线或第二天线处于工作状态。10.一种双天线电子设备的解耦方法，应用于权利要求1至9任一项所述的电子设备；所述方法包括：获取所述电子设备中第一天线和/或第二天线的当前工作频段；根据所述当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。

技术总结
本申请实施例公开了一种双天线电子设备及解耦方法，所述双天线电子设备至少包括第一天线、第二天线和解耦电路；所述第一天线和所述第二天线具有多个工作频段；所述解耦电路用于根据所述第一天线和/或所述第二天线的当前工作频段，产生与所述当前工作频段对应的解耦信号，以抵消所述第一天线与所述第二天线之间的耦合信号。的耦合信号。的耦合信号。


技术研发人员：沈小准 莫达飞
受保护的技术使用者：联想（北京）有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/7