具有经隔离天线的RF设备

技术领域

本发明涉及具有多个天线的射频(RF)设备。本发明尤其适用于当天线工作在相邻或实际上相似的频带时。

背景技术

某些最新的电气设备，例如住宅网关，具有多个天线，以便发射和接收不同频带中的RF信号。为了限制各天线之间的干扰，确保所述天线被彼此正确地隔离是适当的。当单件设备使用的频带是相邻的(例如5千兆赫(GHz)Wi-Fi和6GHz Wi-Fi)或实际上相似时，这一点尤其重要。

在用于RF信号的发射和接收信道中加入滤波器装置，例如包括模拟电子组件，是众所周知的。然而，这种解决方案对发射或接收的RF信号有影响，无论它们的传播方向如何。此外，当频带相邻时，该解决方案通常表现出差的性能。

分集技术也是公知的，例如利用空间分集、极化分集或者实际上辐射图案分集。然而，当在一件紧凑的装备中实现这些技术时，它们的性能通常是受限的。特别是，它们不能使RF信号在利用相邻频带的多输入多输出(MIMO)RF系统中被全向传播。

利用由一片或多片金属制成的隔离元件，例如屏蔽、反射器或者实际上是吸收器，也是公知的。然而，当以这种方式制造的隔离元件被整合到紧凑的设备中时，其提供差的性能。

发明目的

本发明的一个目的是提出一种紧凑的RF设备，当使用相邻的频带时，该设备满足上述隔离限制。

发明内容

为了实现这一目的，提供了一种RF设备，包括：

由第一天线和第二天线组成的第一天线集，所述第一和第二天线在形状上是平面的并且都位于公共的第一平面中，第一天线被布置成在第一频带中工作，而第二天线被布置成在第二频带中工作；

第一隔离器，所述第一隔离器是平面形状并且在第一平面中位于第一和第二天线之间，所述第一隔离器具有导电的至少一个分支，所述第一隔离器是电浮置的，所述第一隔离器被布置成降低在第一频带和/或第二频带中的、第一和第二天线之间的由电磁辐射引起的第一耦合。

本发明的RF设备是特别有利的，因为第一和第二天线的布置以及没有被电连接到所述天线之间的接地面的第一隔离器的配置一起确保了在RF设备是紧凑的同时满足上述隔离限制。

在特定实施例中，第一和第二频带被位于大约0兆赫(MHz)到大约1GHz范围内的频隙分隔开。

在特定实施例中，第一天线集和第一隔离器位于由介电材料制成的支架上，该支架位于第一平面中。

在特定实施例中，第一隔离器具有都导电的第一和第二分支，第二分支基本上垂直于第一分支并从第一分支的中心部分突出，第二分支的自由端是开路的，因此第一隔离器是T形的。

在一个特定实施例中，第一和第二天线是平面偶极天线，每个天线都是矩形的，第一天线被布置成产生沿着第一轴的第一最大电场，第二天线被布置成产生沿着第二轴的第二最大电场，并且第一和第二轴基本上彼此平行。

在特定实施例中，第一和第二轴相对于第二分支基本上成45°取向。

在特定实施例中，第一和第二轴与第二分支基本上正交。

在特定实施例中，第一最大电场大于第二最大电场，第一隔离器的第一分支的一端与第一轴间隔开5毫米(mm)至1.5厘米(cm)范围内的距离。

在特定实施例中，第一隔离器被布置成更大程度地降低在第一频带中的由电磁辐射引起的第一耦合，第一隔离器的第一分支具有基本上等于第一波长λA的至少四分之一的预定长度，第一波长λ

其中ν

在特定实施例中，第一隔离器被布置成以相同的方式降低在第一和第二频带中的由电磁辐射引起的第一耦合，第一隔离器的第一分支具有基本上等于第一波长λ

其中ν1是在第一频带的最大频率和最小频率之间的中心的第一中心频率，其中ν2是在第二频带的最大频率和最小频率之间的中心的第二中心频率，并且其中εr是第一隔离器所在的介质的介电常数，该介质是介电支架或空气。

在特定实施例中，第一隔离器的第二分支具有基本上等于第一波长λ

在特定实施例中，第一隔离器的第一分支具有如下预定的宽度：使得所述第一分支的特性阻抗基本上等于从第一和第二天线中选择的一个天线的特性阻抗，第一隔离器的第二分支具有如下预定的宽度：使得所述第二分支的特性阻抗基本上等于从第一和第二天线中选择的天线的特性阻抗。

在特定实施例中，第一隔离器的第一分支具有如下预定的宽度：使得所述第一分支的特性阻抗基本上位于75欧姆(Ω)到120Ω的范围内，第一隔离器的第二分支具有如下预预定的宽度：使得所述第二分支的特性阻抗基本上位于75Ω到120Ω的范围内。

在特定实施例中，第一隔离器具有三个分支，这三个分支都是导电的并且以所述第一隔离器是Y形这样的方式布置。

在特定实施例中，上述RF设备还包括具有至少一个导电分支的至少一个第二隔离器，第二隔离器是电浮置的，第二隔离器位于从第一和第二天线中选择的特定天线的一侧，所述特定天线的所述一侧远离第一隔离器，第二隔离器被布置成校正由于第一隔离器的存在而导致的特定天线的方向性的改变。

在特定实施例中，第二隔离器具有单个导电分支，因此所述隔离器具有纵向形状。

在一个特定实施例中，上述RF设备具有在第二平面中延伸的第三天线，第二隔离器还被布置成降低在特定天线所工作的特定频带上以及在第三天线所工作的第三频带上的、第三天线和特定天线之间的由电磁辐射引起的第二耦合。

在特定实施例中，第二隔离器被布置成更大程度地降低在特定频带中的由电磁辐射引起的第二耦合，第二隔离器的单个分支具有基本上等于第二波长λ

其中ν

在特定实施例中，第二隔离器被布置成以相同的方式降低在特定频带和第三频带中的由电磁辐射引起的第二耦合，第二隔离器的单个分支具有基本上等于第二波长λ

其中ν

在特定实施例中，第二隔离器的分支具有如下预定的宽度：使得所述分支的特性阻抗基本上等于从特定天线和第三天线中选择的天线的特性阻抗。

在特定实施例中，第一隔离器的分支具有如下预定的宽度：使得所述分支的特性阻抗基本上处于75Ω至120Ω的范围内。

在特定实施例中，第二隔离器位于第一和第二平面之间的交叉点附近。

在特定实施例中，第二隔离器位于第一和第二平面相交的交叉面中。

在特定实施例中，第二隔离器在第一和第二平面之间形成圆角。

在特定实施例中，第一和第二平面是正交的。

在特定实施例中，上述RF设备包括第二天线集，该第二天线集包括第三天线和第四天线，第二天线集类似于第一天线集，并且还包括类似于第一隔离器并位于第三和第四天线之间的第三隔离器。

在特定实施例中，上述RF设备包括具有四个面的支架、两个第一天线集以及两个第二天线集，所述四个面包括相互平行的两个第一面和相互平行的两个第二面，每个第一天线集位于不同的第一面上，每个第二天线集位于不同的第二面上，所述RF设备还包括两个第一隔离器、两个第三隔离器以及四个第二隔离器，每个第一隔离器位于不同的第一天线集的第一和第二天线之间，每个第三隔离器位于不同的第二天线集的第三天线和第四天线之间，每个第四隔离器位于支架的不同角部中。

本发明还提供了一种MIMO系统，该系统包括如上所述的RF设备以及都被连接到所述RF设备的第一和第二天线集的RF发射机和RF接收机。

本发明还提供了包括如上所述的MIMO系统的电子装备。

在特定实施例中，电子装备是住宅网关。

在阅读了下面的对本发明的特定、非限制性实施例的描述之后，本发明的其他特征及优点将变得显而易见。

附图说明

实施例的描述参考了附图，其中:

图1是在一个实施例中的RF设备的平面图；

图2示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器不存在时，在图1中所示的RF设备的操作的仿真；

图3示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器存在时，在图1中所示的RF设备的操作的仿真；

图4示出了当第二天线正在发射并且第一隔离器不存在时，在图1中所示的RF设备的操作的仿真；

图5示出了当第二天线正在发射并且第一隔离器存在时，在图1中所示的RF设备的操作的仿真；

图6绘制了作为在图1中所示的RF设备的频率的函数的参数S

图7绘制了在图1中所示的RF设备的第一天线的辐射图；

图8绘制了在图1中所示的RF设备的第二天线的辐射图；

图9是在一个实施例中的RF设备的第一变型的透视图；

图10A示出了在图9中所示的RF设备的第二隔离器的第一位置；

图10B示出了在图9中所示的RF设备的第二隔离器的第二位置；

图11示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器不存在时，在图9中所示的RF设备的电场的第一平面中的仿真；

图12示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器存在时，在图9中所示的RF设备的电场的第一平面中的仿真；

图13示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器不存在时，在图9中所示的RF设备的电场的第二平面中的仿真；

图14示出了当第一天线正在发射并且第一隔离器存在时，在图9中所示的RF设备的电场的第二平面中的仿真；

图15绘制了作为在图9中所示的RF设备的频率的函数的参数S

图16绘制了在图9中所示的RF设备的第一天线的辐射图；

图17绘制了在图9中所示的RF设备的第三天线的辐射图；

图18是在一个实施例中的RF设备的第三变型的透视图；

图19是当第一天线正在发射并且隔离器装置不存在时，在图18中所示的RF设备的电场的仿真；

图20是当第二天线正在发射并且隔离器装置不存在时，在图18中所示的RF设备的电场的仿真；

图21是当第一天线正在发射并且隔离器装置存在时，在图18中所示的RF设备的电场的仿真；

图22是当第二天线正在发射并且隔离器装置存在时，在图18中所示的RF设备的电场的仿真；

图23绘制了在图18中所示的RF设备的第一天线组的组合增益辐射图；

图24绘制了在图18中所示的RF设备的第二天线组的组合增益辐射图；

图25是整合了MIMO系统的一件电子装备的框图，该MIMO系统包括在图18中所示的RF设备；

图26示出了整合了图18中所示的RF设备的住宅网关。

具体实施方式

参考图1，下面是一个实施例中的RF设备1的描述。

RF设备1包括第一天线集2，其包括第一天线2a和第二天线2b。第一和第二天线2a和2b是平面形状，并且它们都位于第一平面3中。第一平面3由轴X和轴Z限定，轴X和Z是正交的。

在这个示例中，第一和第二天线2a和2b位于由介电材料制成并且位于第一平面3中的支架4上。具体而言，在该示例中，支架4由介电常数大于1的塑料材料制成(例如，所用塑料材料的介电常数约等于3)。

第一天线2a工作在第一频带，而第二天线2b工作在第二频带。应该理解的是，当天线在这里被称为工作在一个频带(或一个频率)时，这意味着所述天线被设计成在所述频带(或所述频率)处最佳地发射和/或接收RF信号。

同样，在这个示例中，第一和第二频带是不同的，但是相邻。当第一和第二频带在这里被称为“相邻”时，这意味着它们被位于大约0MHz到大约1GHz范围内的频隙分隔开。例如，如果第一频带低于第二频带，则所述频隙是第二频带的最小频率和第一频带的最大频率之间的差值。

举例来说，第一天线2a可以是在等于2.4GHz的频率和等于5GHz的频率下工作的双频带天线，而第二天线2b可以是在6GHz的频率下工作的简单的单频带天线。

作为另一示例，第一天线2a可以是工作在5170MHz到5835MHz范围内的5GHz频带中的单频带天线，而第二天线2b可以是工作在5925MHz到7125MHz范围内的6GHz频带的单频带天线。

在这个例子中，第一和第二天线2a和2b是在矩形的支架上的平面偶极天线。第一和第二天线2a和2b都呈现各自的环形的全向辐射图。第一天线2a在第一轴E

在这个示例中，第一和第二轴E

RF设备1还具有平面形状的第一隔离器5，其在第一平面3中位于第一和第二天线2a和2b之间。在这个例子中，第一隔离器5通常位于第一和第二天线2a和2b之间的中心。

第一隔离器5定位在支架4上，并且通过紧固装置被紧固，例如包括热塑性塑料桩、粘合剂或者甚至螺钉。

仍然参照图1，第一隔离器5包括第一分支6和第二分支7两者。在这个例子中，第一隔离器5的第一和第二分支6和7由从导电材料(例如铝、铜或甚至铁)制成的平面直线轨迹形成。

此外，在该示例中，第一隔离器5的第二分支7垂直于第一隔离器5的第一分支6，并且其从所述第一分支6的中心部分突出。因此，第一隔离器5是T形的。T形是简单的，并且其有利于第一隔离器5的制造，因为它是一种可以精确切割(特别是从金属板切割)并且容易复制的形状。

因此，第一隔离器5的第一分支6是第一端6a和第二端6b之间的开路传输线。此外，第一隔离器5的第二分支7是在自由端7a处开路的短截线(stub)。因此，第一隔离器5的第一和第二分支7和6并联电连接在一起。因此，第一隔离器5是执行互易带阻谐振器的功能的无源元件。因此，第一隔离器5呈现相同的传输系数，而不管流经其第一分支6和其第二分支7的电流的流动方向如何。

此外，第一隔离器5没有被电连接。特别地，第一隔离器5没有被连接到电接地面。因此，第一隔离器5是电浮置的。应特别注意，第一隔离器5的浮动配置与现有技术的解决方案尤其不同。具体地，在现有技术中，存在安装在印刷电路板(PCB)上的隔离器，但是使用PCB(其特别呈现磁导率)需要所述隔离器被连接到所述PCB的电接地面。

在这个示例中，第一和第二轴E

第一隔离器5的尺寸是因变于可用空间、其使用中的环境以及其将具有最大影响的频带来被预定义的。具体而言，重要的是考虑在其中将应用本发明的实施例中的设备1的环境，特别是所使用的材料的电参数(例如介电常数)，这些电参数对波长、谐振频率以及传输线(即轨迹)的特性阻抗有影响。

优选地，考虑到第一隔离器5在其中延伸的介质，第一隔离器5的第一分支6具有大约等于第一波长λ

在第一示例中，第一隔离器5被设计成衰减在第一频带中以及第二频带中的、第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合，但是在第一频带(第一天线2a工作的频带)中更大程度地衰减耦合。如果第一隔离器5在其中延伸的介质是空气，则使用等于1的介电常数来计算第一波长λ

其中εr是用于制造介电支架的材料的介电常数，其中ν

在另一个例子中，第一隔离器5被设计成以在第一和第二频带之间平衡(或等同)的方式衰减第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合。举例来说，第一频带是所谓的“5GHz”频带，而第二频带是所谓的“6GHz”频带。如果第一隔离器5在其中延伸的介质不是空气，那么第一波长λ

其中ν

第一隔离器5的第二分支7具有大约等于所选第一波长λ

在一个示例中，第一隔离器5的尺寸，特别是第一分支6和第二分支7的相应宽度，取决于第一和第二天线2a和2b中所选择的一个的特性。考虑第一和第二天线2a和2b各自的尺寸，以便选择最大的尺寸。例如，当(第一天线2a在其中工作的)第一频带是所谓的5GHz频带，而(第二天线2b在其中工作的)第二频带是所谓的6GHz频带时，则第一天线2a的辐射轨迹或线束的尺寸或大小大于第二天线2b的辐射轨迹或线束。所选天线的辐射轨迹或线束的宽度用于确定第一隔离器5的第一分支6和/或第二分支7的宽度。如果(第一天线2a的)第一频带是所谓的5GHz频带，而(第二天线2b的)第二频带是所谓的6GHz频带，则第一隔离器5的第一和第二分支6和7的相应宽度可以是大约2.5mm到3mm。

选择第一天线2a以确定第一隔离器5的尺寸，并且第一天线2a位于PCB上，PCB本身位于(例如由塑料材料制成的)第一介电支架上，该支架具有呈现等于大约4.3的介电常数的组装件(PCB和第一塑料材料)。在一个示例中，第一隔离器5位于(例如，由塑料材料制成的)第二介电支架上，该第二介电支架可以与第一天线2a位于其上的第一介电支架相同或不同，并且呈现等于大约3的介电常数。作为两个不同介电常数接近的结果，并且给定选择第一天线2a来确定第一隔离器5的尺寸，第一隔离器5的第一和第二分支6和7各自的特性阻抗近似等于第一天线2a的特性阻抗。

在其他示例中，第一隔离器5的第一和第二分支6和7具有各自的宽度，以确保所述第一和第二分支6和7各自的特性阻抗位于范围[75Ω,120Ω]内。这使得流经所述第一和第二分支6和7的电流最大化，并使得由电磁辐射引起的耦合的衰减也最大化成为可能。

此外，第一隔离器5在近场中工作。仍然假设第一隔离器5被布置成更强地衰减在第一频带中的、第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合，则第一隔离器5的第一分支6的第一端6a和第一轴E

图2、3、4和5示出了第一隔离器5在RF设备1中的作用。在该示例中，第一天线2a是在5.1GHz到5.9GHz范围内的频带中工作的Wi-Fi天线。在该示例中，第二天线2b是在5.9GHz到7.2GHz范围内的频带中工作的Wi-Fi天线。因此，第一天线2a的第一频带和第二天线2b的第二频带相邻。

在图2、3、4和5的每一幅图中，弯曲的场线表示第一平面3中的电场的方向。此外，在该示例中，所述电场的幅度(以伏特每米(V.m

参考图2和图3，第一天线2a在发射模式中工作，即，它正在其频带中发射RF信号。因此，场线8代表由第一天线2a产生的电场的取向。相反，第二天线2b是不工作的，即它既没有发射也没有接收其频带中的任何RF信号。

当RF设备1不包括第一隔离器5时(图2)，由第一天线2a产生的电场无障碍地通过支架4传播到第二天线2b。因此，第二天线2b拾取由第一天线2a产生的电场的大部分。因此，场线8集中在第二天线2b上及其附近。因此，已知第一和第二天线2a和2b工作在相邻的相应频带中，第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合是相当大的。

当射频设备1包括第一隔离器5时(图3)，由于所述第一隔离器5的互易带阻谐振器功能，由第一天线2a产生的电场被滤波，即其被衰减。因此，场线8集中在第一隔离器5上及其附近(而不在第二天线2b附近)。更准确地说，第一天线2a产生的电场集中在第一隔离器5的第一分支6的第一端6a和第一隔离器5的第二分支7的自由端7a。因此，第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合显著降低。此外，第一隔离器5修改由第一天线2a产生的电场的近场取向。

在图4和5所示的示例中，第一天线2a是不工作的，而第二天线2b工作在发射模式。因此，场线9代表由第二天线2b产生的电场的取向。

当RF设备1不包括第一隔离器5时(图4)，由第二天线2b产生的电场无障碍地通过支架4传播到第一天线2a。因此，场线9被集中在第一天线2a上及其附近。

因此，第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合是相当大的。

当RF设备1包括第一隔离器5时(图5)，场线9集中在第一隔离器5的第一分支6的第一和第二端6a和6b以及第一隔离器5的第二分支7的自由端7a。因此，第一天线2a附近的场线9的数量大大降低。因此，第一和第二天线2a和2b之间的由电磁辐射引起的耦合被显著降低。

应该观察到，当第一天线2a正在发射时，第一隔离器5呈现出更好的性能(与当第二天线2b正在发射时相比)。这个结果是合理的，因为在这个示例中的第一隔离器5的尺寸被确定为在第一频带的最大频率的附近(从5.1GHz到5.9GHz的范围)工作。

图6绘制了因变于频率的参数S

参考图7和8，已经添加了垂直于轴X和Z的轴Y，使得三个轴X、Y和Z形成正交参考系(在三维空间中)，这些附图中的每一个都示出了三个截面，第一截面XZ(即第一平面3上的截面)、第二截面YZ和第三截面XY。

图7绘制了第一天线2a在第一截面XZ中的辐射图12、第一天线2a在第二截面YZ中的辐射图13以及第一天线2a在第三截面XY中的辐射图14。辐射图12、13和14对应于图2和3所示的情况，即第一天线2a正在发射(在从5.1GHz到5.9GHz的范围的第一频带中)，而第二天线2b不工作。通常的做法是通过使用其辐射图来表征RF天线，(相对于各向同性的分贝(dBi))该辐射图绘制了所述天线的增益的角度分布(以度为单位)。

在辐射图案12、13和14中，实线曲线对应于第一隔离器5不存在时第一天线2a的远场方向性，而虚线曲线对应于第一隔离器5存在时第一天线2a的远场方向性。

辐射图12、13和14揭示了第一隔离器5修改了第一天线2a的远场方向性。

特别地，第一截面XZ中的辐射图12示出了当第一隔离器5存在时(曲线12b)，第一天线2a的远场方向性更加均匀。术语“均匀”用于表示第一天线2a的增益作为由所述第一天线2a发射的辐射的传播角的函数基本上是恒定的。更准确地说，当第一隔离器5不存在时(曲线12a)，第一天线2a的增益的最大相对变化约为8dBi，而当第一隔离器5存在时(曲线12b)，第一天线2a的增益的最大相对变化约为3dBi。

第二截面YZ中的辐射图13没有显示第一天线2a的远场方向性的任何显著偏移。

第三截面XY中的辐射图14示出了当第一隔离器5存在时，第一天线的增益的最大值被移位。具体地，当第一隔离器5不存在时(曲线14a)，第一天线2a的增益在270°角度附近最大，而当第一隔离器5存在时(曲线14b)，第一天线2a的增益在180°角度附近最大。

图8绘制了第二天线2b在第一截面XZ中的辐射图15、第二天线2b在第二截面YZ中的辐射图16以及第二天线2b在第三截面XY中的辐射图17。辐射图15、16和17对应于图4和5所示的情况，即第一天线2a不工作，而第二天线2b正在发射(在从5.9GHz到7.2GHz的范围的第二频带中)。

在辐射图15、16和17中，实线曲线对应于第一隔离器5不存在时第二天线2b的远场方向性，而虚线曲线对应于第一隔离器5存在时第二天线2b的远场方向性。

辐射图15、16和17揭示了第一隔离器5对第二天线2b的远场方向性的影响是适度的。具体而言，当第一隔离器5不存在时，第二天线2b的远场方向性的轮廓通常类似于当第一隔离器5存在时，第二天线2b的远场方向性的轮廓。这是由于第二天线2b的第二最大电场的第二轴E

应该观察到，第一隔离器5的尺寸可以根据预期的频带进行调整。

应该观察到，用于制造第一隔离器5的材料的电导率越大，则所述第一隔离器5的隔离性能越好。

同样，(第一天线2a的)第一最大电场的第一轴E

参考图9，一个实施例中的RF设备1还包括至少一个第二隔离器18。RF设备1也可以只包括一个第二隔离器18。

第二隔离器18位于第一和第二天线2a和2b中特定一个的一侧，该特定天线的一侧远离第一隔离器。在图9中，特定天线是第一天线2a，在这个示例中，它位于天线2b(图9中未示出)的左侧。第二隔离器18用于修改和重定向由于第一隔离器5的存在而导致的第一天线2a的远场方向性。第二隔离器18被认为是对支架54上的电场的映射有影响的干扰元件。

在这个例子中，第一天线2a位于支架54上，支架54具有在第一平面3中延伸的第一面和在第二平面21中延伸的第二面。第二平面21由轴Y和Z限定。因此，第二平面相对于第一平面3以等于90°的角度Ω定向。应该观察到，第一平面3和第二平面21之间的倾斜角可以不是90°。

在该示例中，第二隔离器18定位在由第一平面3和第二平面21的交叉所限定的支架54的一角中，并且其通过紧固件装置(例如包括桩、粘合剂或者甚至螺钉)被紧固。

在这个示例中，第二隔离器18具有单个分支19。在这个示例中，第二隔离器18的分支19由导电材料(例如铝、铜或甚至铁)制成的直线平面轨迹形成。因此，第二隔离器18是细长的I形。I形是简单的，并且其有利于第二隔离器18的制造，因为它是一种可以精确切割(特别是从金属板切割)并且容易复制的形状。

因此，第二隔离器18的分支19是端19a和端19b之间的开路传输线。因此，第二隔离器是无源元件。

此外，第一隔离器18没有被电连接。特别地，第一隔离器18没有被连接到电接地面。因此，第二隔离器18是电浮置的。

仍然参考图9，可以规定RF设备1还具有第三天线20b。第三天线20b在形状上是平面的，并且在这个示例中，它位于第二平面21中。

第三天线20b工作在第三频带中。第三频带可以不同于第一和第二频带，但是它同样可以是类似于第一频带或第二频带。

举例来说，第三天线20b可以是工作在所谓的6GHz频带的单频带天线。

在这个示例中，第三天线20b是矩形的平面偶极天线。因此，第三天线20b呈现出圆环形状的全向辐射图。第三天线20b产生沿着第三轴E

参考图9，在这个示例中，第二隔离器18位于第三天线20b和作为第一天线2a的天线之间的支架54的一角中。

参考图10A，第二隔离器18可以位于与第一和第二平面3和21相交的交叉面22中。因此，第二隔离器18至少部分地定位在支架54的削角(chamfer)上。

参考图10B，第二隔离器18同样可以很好地形成在第一和第二平面3和21之间的圆角23。因此，第二隔离器18至少部分地定位在支架54的倒角(fillet)上。

当它被放置在第一和第三天线2a和20b之间时，第二隔离器18用于降低所述第一和第三天线2a和20b之间的由电磁辐射引起的耦合。

第二隔离器18的尺寸是因变于可用空间、其使用中的环境以及在其中其将具有最大影响的频带来预定义的。

这里针对下述情形给出了第二隔离器18的尺寸：在其中第二隔离器18被布置成将第三天线20b与由第一天线2a产生的电场隔离。

优选地，考虑到第二隔离器18在其中延伸的介质，第二隔离器18的分支19具有大约等于第二波长λ

在第一示例中，第二隔离器18被设计成衰减在第一频带(第一天线2a在该频带中工作)和第三频带(第三天线20b在该频带中工作)两者中的、第一和第三天线2a和20b之间的由电磁辐射引起的耦合，但是在第三频带中的衰减程度小于在第一频带中的衰减。如果第二隔离器18在其中延伸的介质是空气，则使用等于1的介电常数来计算第二波长λ

其中εr是用于制造介电支架的材料的介电常数，其中c是电磁波的速度，并且其中ν

在另一个例子中，第二隔离器18被设计成以在第一和第三频带之间平衡(或等同)的方式衰减第一和第三天线2a和20b之间的由电磁辐射引起的耦合。举例而言，第一频带是所谓的5GHz频带，而第三频带是所谓的6GHz频带。如果第二隔离器18在其中延伸的介质不是空气，那么第二波长λ

其中ν

在一个示例中，第二隔离器18的尺寸，尤其是分支19的宽度，取决于第一和第三天线2a和20b中所选择的一个的特性。考虑第一和第三天线2a和20b各自的尺寸，以便选择最大的尺寸。例如，当(第一天线2a在其中工作的)第一频带是所谓的5GHz频带，而(第三天线20b在其中工作的)第三频带是所谓的6GHz频带时，则第一天线2a的辐射轨迹或线束的尺寸或大小大于第三天线20b的辐射轨迹或线束。(从第一和第三天线2a和20b中)选择的天线的辐射轨迹或线束的宽度用于确定第二隔离器18的分支19的宽度。如果(第一天线2a的)第一频带是所谓的5GHz频带，而(第三天线20b的)第三频带是所谓的6GHz频带，则第二隔离器18的分支19的宽度可以是大约2.5mm到3mm。

选择第一天线2a以确定第二隔离器18的尺寸，并且第一天线2a位于PCB上，PCB本身位于(例如由塑料材料制成的)第一介电支架上，该支架具有呈现等于大约4.3的介电常数的组装件(PCB和第一塑料材料)。在一个示例中，第二隔离器18位于(例如，由塑料材料制成的)第二介电支架上，该第二介电支架可以与第一天线2a位于其上的第一介电支架相同或不同，并且呈现等于大约3的介电常数。作为两个不同介电常数接近的结果，并且给定选择第一天线2a来确定第二隔离器18的尺寸，第二隔离器18的分支19的特性阻抗近似等于第一天线2a的特性阻抗。

在其他示例中，第二隔离器18的分支19的宽度确保所述分支19的特性阻抗位于范围[75Ω,120Ω]内。这使得流经所述分支19的电流最大化，并也使得由电磁辐射引起的耦合的衰减也最大化成为可能。

在另一示例中，第二隔离器18的分支19的宽度不小于第一隔离器5的第一分支6和/或第二分支7的宽度。在另一个例子中，第二隔离器18的分支19的宽度大约是第一隔离器5的第一分支6和/或第二分支7的宽度的两倍。

此外，第二隔离器18在近场中工作。仍然假设在这个示例中，第二隔离器18被布置成将第三天线20b与第一天线2a产生的电场隔离，那么第二隔离器18和第一轴E

图11、12、13和14示出了第二隔离器18在RF设备1中的作用。在该示例中，第一天线2a是在5.1GHz到5.9GHz范围内的频带中工作的Wi-Fi天线。在该示例中，第三天线20b是在5.9GHz到7.2GHz范围内的频带，即所谓的6GHz频带，中工作的Wi-Fi天线。因此，第一天线2a的第一频带和第三天线20b的第三频带相邻。

在图11、12、13和14的每一者中，弯曲的场线24表示第一平面3中和第二平面21中的电场的取向。此外，在该示例中，所述电场的幅度(以V.m

图11和12示出了由第一天线2a在第一平面3中产生的电场的取向和幅度。

图13和14示出了由第一天线2a在第二平面21中产生的电场的取向和幅度。

当RF设备1不包括第二隔离器18时，由第一天线2a产生的电场沿着第一轴E

当RF设备1包括第二隔离器18时(图12和14)，由第一天线2a产生的电场不沿着第一轴E

图15绘制了因变于频率的参数S

图16绘制了第一天线2a在第一截面XZ中的辐射图27、第一天线2a在第二截面YZ中的辐射图28以及第一天线2a在第三截面XY中的辐射图29。辐射图27、28和29对应于图11、12、13和14所示的情况，即第一天线2a正在发射(在从5.1GHz到5.9GHz的范围的第一频带中)，而第三天线20b不工作。

在辐射图27、28和29中，实线曲线对应于第二隔离器18不存在时第一天线2a的远场方向性，而虚线曲线对应于第二隔离器18存在时第一天线2a的远场方向性。

辐射图27、28和29揭示了第二隔离器18修改了第一天线2a的远场方向性。

特别地，第一截面XZ中的辐射图27示出了当第二隔离器18存在时，第一天线2a的远场方向性通常更加均匀(曲线27b)。更准确地说，当第二隔离器18不存在时(曲线27a)，第一天线2a的增益的最大相对变化约为7dBi，而当第二隔离器18存在时(曲线27b)，第一天线2a的增益的最大相对变化约为5dBi。

第三截面XY中的辐射图28示出了当第二隔离器18存在时，第一天线2a的增益的最大值被移位。具体地，当第二隔离器18不存在时(曲线28a)，第一天线2a的增益在210°到300°的角度范围最大，而当第二隔离器18存在时(曲线28b)，第一天线2a的增益在等于0°的第一角度附近和等于180°的第二角度附近最大。

图17绘制了第三天线20b在第一截面XZ中的辐射图30、第三天线20b在第二截面YZ中的辐射图31以及第三天线20b在第三截面XY中的辐射图32。辐射图30、31和32对应于第三天线20b正在发射的情况(在范围从5.9GHz到7.2GHz的第三频带中)。

在辐射图30、31和32中，实线曲线对应于第二隔离器18不存在时第三天线20b的远场方向性，而虚线曲线对应于第二隔离器18存在时第三天线20b的远场方向性。

辐射图案30、31和32揭示了第二隔离器18对第三天线20b的远场方向性的影响是几乎可忽略的。具体地，当第二隔离器18不存在时和当第二隔离器18存在时的第三天线20b的远场方向性的轮廓和增益值是基本相似的。这是由于第三天线20b的第三最大电场的第三轴E

应该观察到，第二隔离器18产生的衰减明显小于第一隔离器5产生的衰减。这可以通过第二隔离器18可以被认为是波定向(wave-directing)干涉元件的事实来解释。

应该观察到，第一隔离器5和/或第二隔离器18的尺寸可以根据预期的频带进行调整。

应该观察到，用于制造第二隔离器18的材料的电导率越大，则所述第二隔离器18的隔离性能越好。

参考图18，RF设备1还具有包括第三天线20b和第四天线20a的第二天线集20。在这个例子中，第二天线集20类似于第一天线集2。因此，第三天线20b类似于第二天线2b，而第四天线20a类似于第一天线2a。

第三和第四天线20b和20a位于第二平面21中，并且它们位于支架54上。

类似于第一隔离器5的第三隔离器33位于第三天线20b和第四天线20a之间。因此，第三隔离器33被布置成降低第三天线20b和第四天线20a之间的由电磁辐射引起的耦合。

参考图18，还规定RF设备1具有两个第一天线集2、两个第二天线集20、两个第一隔离器5、两个第三隔离器33和四个第二隔离器18。

在该示例中，RF设备1驻留在正方形截面的矩形支架40上(其具有略微圆形的角)。矩形支架40具有两个第一面40a，这两个第一面40a彼此平行；并且它具有两个第二面40b，这两个第二面40b彼此平行。因此，矩形支架40具有四个角41、42、43和44。因此，矩形支架40通常是中空矩形圆柱体的形状。

优选地，矩形支架40由介电常数大于1的材料制成。例如，矩形支架40可以由塑料材料或聚合物材料制成。

相应的第一天线集2位于矩形支架40的两个第一面40a中的每一者上。相应的第一隔离器5位于两个第一天线集2中的每一者的第一和第二天线2a和2b之间。

相应的第二天线集20位于矩形支架40的两个第二面40b中的每一者上。相应的第三隔离器33位于两个第二天线集20中的每一者的第三和第四天线20b和20a之间。

相应的第二隔离器18位于矩形支架40的四个角41、42、43和44中的每一者上。

定义了第一和第二天线组G1和G2。

第一天线组G1包括两个第一天线集2中的每一者的第一天线2a以及两个第二天线集20中的每一者的第四天线20a。第一天线组G1因此具有四个天线。在这个示例中，组G1的天线是在所谓的2.4GHz频带和所谓的5GHz频带中工作的双频带Wi-Fi天线。在另一个例子中，组G1的天线可以是工作在所谓的5GHz频带的单频带802.11技术的天线。在另一示例中，组G1的天线可以是工作在所谓的6GHz频带的单频带802.11技术的天线。在又一示例中，组G1的天线可以是具有不同电导体子集的三频带天线，使得组G1的所述天线能够同时在所谓的2.4GHz频带、所谓的5GHz频带和所谓的6GHz频带中工作。

第二天线组G2包括两个第一天线集2中的每一者的第二天线2b以及两个第二天线集20中的每一者的第三天线20b。第二天线组G2因此具有四个天线。在该示例中，组G2的天线可以是工作在所谓的6GHz频带的单频带Wi-Fi天线。

此外，在下面的描述中，两个第一隔离器5、两个第三隔离器33和四个第二隔离器18被统称为隔离装置。

图19、20、21和22示出了RF设备1中的第一隔离器5、第二隔离器18和第三隔离器33的作用。在这些附图中，属于第一天线组G1的第一天线2a正在发射。

在图19、20、21和22中，电场的幅度(以V.m

在图19和21中，第一天线2a(属于第一天线组G1)正在发射，而其他天线不工作。

当隔离装置不存在时(图19)，由第一天线2a产生的电场的一部分被其他天线拾取，特别是被第二天线2b拾取。

当隔离装置存在时(图21)，由第一天线2a产生的电场的一部分被隔离装置拾取，并且在本示例中特别是被第一隔离器5拾取。因此，RF设备1的天线之间的由电磁辐射引起的耦合被大大降低。

在图20和22中，第二天线2b(属于第二天线组G2)正在发射，而其他天线不工作。

当隔离装置不存在时(图20)，由第二天线2b产生的电场的一部分被其他天线拾取，且特别是被第一天线2a和第四天线20a拾取(图22)。

当隔离装置存在时(图22)，由第二天线2b产生的电场被隔离装置拾取，并且在本示例中特别是被第二隔离器18拾取。因此，RF设备1的天线之间的由电磁辐射引起的耦合被大大降低。

图23示出了第一天线组G1的天线的辐射图，特别是第一截面XZ中的辐射图46、第二截面YZ中的辐射图47和第三截面XY中的辐射图48。更准确地说，在这个示例中，辐射图46、47和48是平均组合增益辐射图。

在辐射图46、47和48中，实线曲线对应于当隔离装置不存在时第一天线组G1的天线的组合远场方向性，而虚线曲线对应于当隔离装置存在时第一天线组G1的组合远场方向性。

辐射图案46、47和48揭示了隔离装置用于使第一天线组G1的天线的远场方向性更加均匀。

图24示出了第二天线组G2的天线的辐射图，特别是第一截面XZ中的辐射图49、第二截面YZ中的辐射图50和第三截面XY中的辐射图51。更准确地说，在这个示例中，辐射图49、50和51是平均组合增益辐射图。

在辐射图49、50和51中，实线曲线对应于当隔离装置不存在时第二天线组G2的天线的组合远场方向性，而虚线曲线对应于当隔离装置存在时第二天线组G2的组合远场方向性。

辐射图49、50和51揭示了隔离装置对第二天线组G2的天线的远场方向性的有限影响。

因此，与第二天线组G2的天线在其中工作的频带相比，隔离装置对第一天线组G1的天线在其中工作的频带具有更大的影响。

因此，实施例中的RF设备1用于在使用相邻频带时响应天线之间的隔离限制，同时保证所述天线的辐射图是全向的(即，所述天线的增益的角度分布是均匀的)。

此外，RF设备不需要特定的天线技术(例如陶瓷天线)，并且其可以使用常规尺寸的天线来提供。

参考图25，一个实施例中的RF设备1被整合入MIMO系统101中，MIMO系统101本身被整合入一件电子装备100中。MIMO系统101包括RF发射机102和RF接收机103，它们都连接到可以是各种不同实施例的RF设备1，例如具有第一天线集2和第二天线集20的RF设备1。RF发射机102被布置成向RF设备1传送电信号。RF接收机103被布置成接收来自由RF设备1接收的RF信号的电信号。

参考图26，RF设备1被特别整合在构成住宅网关的一件电子装备100中。在该示例中，住宅网关是塔的形式。

自然地，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖了落入由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。

RF设备的各种实施例可以以有益的方式被应用于需要组合多个RF接口(特别是对于利用不同但相邻的频带的通信技术)和/或需要在单个频带上提供多个传输路径的任何电子装备，并且在小尺寸的空间中也能这样做。

应该观察到，尽管上述第一隔离器5是T形的，但是第一隔离器5完全可以具有其他形状。例如，第一隔离器可以具有三个分支，这三个分支都是导电的并且以所述第一隔离器5是Y形这样的方式布置。更一般地，第一隔离器5的形状可以例如根据为RF设备1指定的性能来进行适配。这同样适用于类似于第一隔离器5的第三隔离器33。

应该观察到，尽管上述第二隔离器18是I形的，但是第二隔离器18完全可以具有其他形状。应该观察到，第二隔离器18的形状可以例如根据为RF设备1指定的性能来进行适配。

应该观察到，第一隔离器5不必被固定到与固定第一和第二天线2a和2b的支架相同的支架上。例如，第一隔离器5可以被固定在不同于支架4或支架54的第一辅助支架上，以便被保持在第一和第二天线2a和2b之间的“空中(inthe air)”。这同样适用于类似于第一隔离器5的第三隔离器33。第三隔离器33不必被固定到与固定第三和第四天线20b和20a的支架相同的支架上。

以同样的方式，第二隔离器18不必被固定在支架54的角上。例如，第二隔离器18可以被固定在不同于支架54的第二辅助支架上，以便保持在空中，例如，在第一天线2a或第二天线2b的远离第一隔离器5的一侧上。

此外，第一和第二天线2a和2b不必被固定在同一支架上。第一和第二天线2a和2b可以都被固定在位于同一平面的相应不同的支架上。