CN102882015B - 多输入多输出天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多输入多输出天线系统，包括：多个金属底板（10)、位于金属底板（10）平面上的天线（20）；其中，所述金属底板（10）沿着同一圆周分布排列。本发明的技术，基于空间来实现多输入多输出天线的功能，通过将天线设置在沿着同一圆周分布的多个金属底板上，立体化设计，可以在有限的尺寸内实现多天线组合的功能，天线占用空间少，而且多个天线可以同时用于多个频段，传输速率高、天线平均发射功率低，特别适用于短距离高速的室内分布无线通信中。

Description

多输入多输出天线系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种多输入多输出天线系统。

背景技术

多输入多输出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）技术是无线移动通信领域的重大突破，是一种多天线技术，即在无线通信系统的接收端和发射端都配备有多个天线，创造出多个并行空间信道，多个信息流经过多个信道在同一频带同时传输，可以成倍的增加系统容量，提高频谱的利用效率。

传统的多输入多输出天线，特别是用于WLAN系统的多输入多输出天线，一般是单频多输入多输出天线，这种设计的传输速率有限，平均发射功率高；而在一块线路板上实现多个单频多输入多输出天线同时使用，则占用空间大，影响天线整体布局。

发明内容

基于此，有必要针对现有的多输入多输出天线占用空间大、影响天线整体布局的问题，提供一种多输入多输出天线系统。

一种多输入多输出天线系统，包括：多个金属底板、位于金属底板平面上的天线；其中，所述金属底板沿着同一圆周分布排列。

上述多输入多输出天线系统，基于空间来实现多输入多输出天线的功能，通过将天线设置在沿着同一圆周分布的多个金属底板上，立体化设计，可以在有限的尺寸内实现多天线组合的功能，天线占用空间少，而且多个天线可以同时用于多个频段，传输速率高、天线平均发射功率低，特别适用于短距离高速的室内分布无线通信中。

在其中一个实施例中，所述金属底板的形状为圆形、正方形或六边形；

其中，所述天线位于所述金属底板的中心位置上。

在其中一个实施例中，所述金属底板沿着同一圆周等间距分布排列。

在其中一个实施例中，所述天线为倒F天线或环形天线。

在其中一个实施例中，所述天线的材质为铜或铝。

在其中一个实施例中，所述天线包括3个第一频段天线和3个第二频段天线；其中，所述第一频段天线和第二频段天线相隔分布排列；该设计可以提高天线的同频隔离，减少互相干扰。

在其中一个实施例中，所述第一频段包括2.4G、WIMAX或5G，第二频段包括2.4G、WIMAX或5G；该设计成双频工作模式，降低双频同时工作时天线的平均发射功率，提高频谱资源利用率。

在其中一个实施例中，所述天线包括：用于辐射信号的辐射体，用于阻抗匹配的馈电口以及接地柱；其中，所述接地柱连接在所述金属底板上，所述辐射体垂直于所述金属底板，所述馈电口位于所述辐射体靠近所述金属底板的一端上。

在其中一个实施例中，所述辐射体的形状为六边形、椭圆形或方形。

附图说明

图1为一个实施例的多输入多输出天线系统结构示意图；

图2为一个实施例的天线的结构示意图；

图3为一个实施例的多输入多输出天线系统的天线驻波示意图；

图4为一个实施例的多输入多输出天线系统相隔1个天线的天线隔离度示意图；

图5为一个实施例的相邻天线的隔离度示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多输入多输出天线系统的具体实施方式作详细描述。

参见图1所示，图1为一个实施例的多输入多输出天线系统结构示意图，主要包括：金属底板10、位于金属底板10平面中心位置上的天线20；其中，金属底板10沿着同一圆周等间距分布排列，天线20所在平面经过所述圆周的圆心。

较优的，金属底板10设计为圆形，也可以采用正六边形或正方形等，所有金属底板10可以固定在一个圆形的底盘30上。

较优的，天线20采用变形的倒F天线或环形天线。

较优的，天线20的数量为6个，均为双频天线，包括3个第一频段天线和3个第二频段天线，第一频段、第二频段包括IEEE 802.11n标准中的2.4G、WIMAX或5G；两个频段的天线可以组成2.4G和WIMAX双频或2.4G和5G双频；该设计成双频工作模式，降低双频同时工作时天线的平均发射功率，提高频谱资源利用率。

实际工作中，第一频段天线和第二频段天线相隔分布排列，即两个第一频段天线之间隔着一个第二频段天线，两个第二频段天线之间隔着一个第一频段天线；该设计可以提高天线的同频隔离，减少互相干扰。

优选的，天线20的材质为铜，其次为铝。

较优的，如图2所示，图2为一个实施例的天线20的结构示意图，包括：辐射体21，馈电口22以及接地柱23；

接地柱23连接在金属底板10上，可以采用焊接的方式进行固定；

馈电口22位于辐射体21靠近金属底板10的一端上，用于阻抗匹配，通过馈线40与收发机连接；

辐射体21垂直于金属底板10，其形状可以设置为六边形、椭圆形或方形，通过改变辐射体21的形状可以改变天线20的工作频段，调节天线20的有效辐射长度和工作带宽；

本发明的多输入多输出天线系统，可以在有限的尺寸内实现多个天线的组合，满足多输入多输出系统的通信需求，减少了天线的体积，天线间的同频干扰低，特别适用于室内分布的WLAN系统中。

本发明的技术，可以同时满足IEEE 802.11n标准的2.4G、WIMAX和5G中任意两个频段的要求，天线占用空间少，使用该天线系统可以使得系统具有传输速率高、平均发射功率低等特点，应用于wifi系统的市场潜力巨大。

参见图3~5所示，图3~5分别为一个实施例的多输入多输出天线系统的天线驻波示意图，相隔1个天线的天线隔离度示意图以及相邻天线的隔离度示意图。

由图3看以看出，在接近于2.4G频段和5G频段，天线的驻波比都处于较小值，阻抗匹配较好。

由图4可以看出，相隔一个天线的两个同频天线的同频、异频隔离度较高。

由图5可以看出，相邻天线的两个同频天线的同频隔离度较低，异频隔离度较高。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种多输入多输出天线系统，其特征在于，包括：多个金属底板(10)、位于金属底板(10)平面上的天线(20)；其中，所述金属底板(10)沿着同一圆周分布排列；

所述天线(20)包括：用于辐射信号的辐射体(21)，用于阻抗匹配的馈电口(22)以及接地柱(23)；

其中，所述接地柱(23)连接在所述金属底板(10)上，所述辐射体(21)垂直于所述金属底板(10)，所述馈电口(22)位于所述辐射体(21)靠近所述金属底板(10)的一端上；

其中，所述天线在工作中，包括第一频段天线和第二频段天线，第一频段天线和第二频段天线相隔分布排列。

2.根据权利要求1所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述金属底板(10)的形状为圆形、正方形或六边形；

其中，所述天线(20)位于所述金属底板(10)的中心位置上。

3.根据权利要求1所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述金属底板(10)沿着同一圆周等间距分布排列。

4.根据权利要求1所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述天线(20)为倒F天线或环形天线。

5.根据权利要求1所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述天线(20)的材质为铜或铝。

6.根据权利要求1所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述天线(20)包括3个第一频段天线和3个第二频段天线。

7.根据权利要求6所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述第一频段包括2.4G、W IM A X或5G，第二频段包括2.4G、W IM A X或5G。

8.根据权利要求1至7任一项所述的多输入多输出天线系统，其特征在于，所述辐射体(21)的形状为六边形、椭圆形或方形。