本實用新型涉及射頻技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種緊湊型高隔離度MIMO天線。
背景技術(shù):
MIMO技術(shù)是在單天線單元的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種多輸入多輸出天線技術(shù),該技術(shù)可明顯提高天線系統(tǒng)的傳輸速率和穩(wěn)定性,是當(dāng)前無線通信技術(shù)發(fā)展的新方向。由于MIMO天線為多輸入多輸出天線,因此,各天線之間的隔離就非常重要。在MIMO技術(shù)中隔離度是一個非常重要的指標(biāo),為了提高天線系統(tǒng)的隔離度,現(xiàn)有技術(shù)中主要通過增加天線單元之間的距離實現(xiàn)較高的隔離度。但是這會導(dǎo)致天線系統(tǒng)較大的體積,不利于移動終端的小型化設(shè)計。尤其在本身體積較小的設(shè)備中,如手機等設(shè)備,如果天線體積過大的話,導(dǎo)致電子設(shè)備的體積就會很大。
由此可見,如何在較小的天線體積下提高M(jìn)IMO天線的隔離度是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種緊湊型高隔離度MIMO天線,用于提高M(jìn)IMO天線的隔離度且降低天線的體積。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種緊湊型高隔離度MIMO天線,包括PCB板、分別放置在所述PCB板的兩面的第一天線單元和第二天線單元、以及放置于所述PCB板上,所述第一天線單元和所述第二天線單元的共用地板,所述第一天線單元包括第一天線和與所述第一天線連接的第一微帶線,所述第二天線單元包括第二天線和與所述第二天線連接的第二微帶線,所述第一天線和所述第二天線的放置位置形成極化分集和方向圖分集。
優(yōu)選地,所述第一天線單元中的所述第一天線為矩形單極子天線。
優(yōu)選地,所述第二天線單元中的所述第二天線為槽天線,所述槽天線與所述地板在所述PCB板的同一面。
優(yōu)選地,所述槽天線的末端為圓形槽,以及放置在所述圓形槽之后的矩形槽,則對應(yīng)的所述第二微帶線為末端帶有圓形貼片的微帶線。
優(yōu)選地,所述槽天線還包括放置于所述矩形槽之后的兩個級聯(lián)的梯形槽,且呈漸變式。
優(yōu)選地,所述地板上放置有用于改善阻抗特性的地板枝節(jié)。
優(yōu)選地,所述第一微帶線為50歐姆的微帶線。
優(yōu)選地,所述PCB板為FR4介質(zhì),厚度為0.8mm。
本實用新型所提供的緊湊型高隔離度MIMO天線,包括PCB板、分別放置在所述PCB板的兩面的第一天線單元和第二天線單元、以及放置于所述PCB板上,所述第一天線單元和所述第二天線單元的共用地板,所述第一天線單元包括第一天線和與所述第一天線連接的第一微帶線,所述第二天線單元包括第二天線和與所述第二天線連接的第二微帶線,所述第一天線和所述第二天線的放置位置形成極化分集和方向圖分集。在PCB板的正面和背面分別放置有第一天線單元和第二天線單元,第一天線單元和第二天線單元通過極化分集和方向圖分集實現(xiàn)高隔離,即第一天線單元中的第一天線和第二天線單元中的第二天線在極化和輻射方向上實現(xiàn)隔離。由于本天線通過極化分集和方向圖分集實現(xiàn)隔離,因此,無需增加天線的尺寸,也就相應(yīng)地減少了天線的體積。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例,下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的一種緊湊型高隔離度MIMO天線的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實用新型實施例提供的一種端口15的反射系數(shù)的仿真對比圖;
圖3為本實用新型實施例提供的一種端口14的反射系數(shù)的仿真對比圖;
圖4為本實用新型實施例提供的一種端口14和端口15的隔離度的仿真對比圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下,所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護范圍。
本實用新型的核心是提供一種緊湊型高隔離度MIMO天線,用于提高M(jìn)IMO天線的隔離度且降低天線的體積。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為本實用新型實施例提供的一種緊湊型高隔離度MIMO天線的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示,包括PCB板10、分別放置在PCB板10的兩面的第一天線單元11和第二天線單元12、以及放置于PCB板10上,第一天線單元11和第二天線單元2的共用地板,第一天線單元11包括第一天線110和與第一天線110連接的第一微帶線111,第二天線單元12包括第二天線120和與第二天線120連接的第二微帶線121,第一天線110和第二天線120的放置位置形成極化分集和方向圖分集。
如圖1所示,在PCB板10的兩面分別放置有第一天線單元11和第二天線單元12,例如,可以將第一天線單元12放置在PCB板10的正面,第二天線單元12放置在PCB板10的背面。在具體實施中,還可以在地板上設(shè)置地板枝節(jié)13,如圖1所示,地板枝節(jié)13放置于PCB板10上,用于提高第一天線單元11阻抗帶寬。第一微帶線111用于為第一天線110饋電,第二微帶線121用于為第二天線120饋電,由于第一天線110和第二天線120為兩種不同的極化模式,所以提高M(jìn)IMO天線的隔離度。
極化分集要求就是利用兩個天線的擺放位置使得二者的電力線減少干擾,可以理解的是,當(dāng)二者的電力線相互垂直時極化分集的效果就是最好的。方向圖分集是指使天線單元向不同的方向輻射,從而減少它們之間的耦合。方向圖分集是空間分集的一種。
本實施例提供的緊湊型高隔離度MIMO天線,在PCB板的正面和背面分別放置有第一天線單元和第二天線單元,第一天線單元中的第一天線和第二天線單元中的第二天線在極化和輻射方向上實現(xiàn)隔離。因此,無需增加天線的尺寸,也就相應(yīng)地減少了天線的體積。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,第一天線單元11中的第一天線110為矩形單極子天線。
在一種具體實施中,可以放置PCB板10的長度為25mm,寬為35mm,通過在PCB板10上的地板上劃出一個凈空區(qū)域,使得第一天線110放置在該區(qū)域中,即矩形單極子天線放置在該區(qū)域中,與地板枝節(jié)13之間留有間距,具體尺寸可以靈活放置。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,第二天線單元12中的第二天線120為槽天線,所述槽天線與所述地板在所述PCB板的同一面。
在具體實施中,通過在地板上開槽形成第二天線,即槽天線。槽天線的末端為圓形槽,以及放置在圓形槽之后的矩形槽,則對應(yīng)的第二微帶線121為末端帶有圓形貼片的微帶線。其中,第二微帶線121是為了實現(xiàn)與第二天線120的阻抗匹配。通過調(diào)整圓形槽和圓形貼片的相對位置,可有效的改變第二天線120的阻抗特性。
作為一種優(yōu)選地實施方式,槽天線還包括放置于矩形槽之后的兩個級聯(lián)的梯形槽,且呈漸變式。通過漸變的槽天線,從而拓展了槽天線的低頻響應(yīng)特性,最終設(shè)計出覆蓋整個超寬帶頻段的槽天線,其主輻射方向為槽天線的開口方向。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,地板枝節(jié)13放置用于改善第一天線110的阻抗特性。
通過放置地板枝節(jié)13可以進(jìn)一步提高M(jìn)IMO天線隔離度的作用。
圖2為本實用新型實施例提供的一種端口15的反射系數(shù)的仿真對比圖;圖3為本實用新型實施例提供的一種端口14的反射系數(shù)的仿真對比圖;圖4為本實用新型實施例提供的一種端口14和端口15的隔離度的仿真對比圖。
通過仿真實驗得出:在9GHz時,如果沒有地板枝節(jié),當(dāng)端口15被激勵時,有較多的電流耦合到端口14處,會降低MIMO天線的隔離度;當(dāng)增加地板枝節(jié)后,大部分的電流被集中在地板枝節(jié)處,只有很少一部分電流會耦合到端口14處,極大地提高了MIMO天線的隔離度。
在3-6GHz的低頻段,主要輻射單元是矩形單極子天線,而在6-11GHz的高頻段,電流集中在地板枝節(jié)13上,此時,地板枝節(jié)13變?yōu)橹饕妮椛鋯卧?,克服了原來高頻段輻射特性交叉的缺點,使第一天線覆蓋了整個超寬帶頻段。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,第一微帶線111為50歐姆的微帶線。
可以理解的是,第一微帶線111可以采用多種阻抗的微帶線,采用50歐姆的微帶線的只是眾多實施方式中的一種。
在上述實施例的基礎(chǔ)上,PCB板10為FR4介質(zhì),厚度為0.8mm。
可以理解的是,PCB板10可以采用多種參數(shù),采用上述介質(zhì)和厚度的PCB板只是眾多實施方式中的一種。
以上對本實用新型所提供的緊湊型高隔離度MIMO天線進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言,由于其與實施例公開的方法相對應(yīng),所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以對本實用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。