CN102916245A - 一种终端宽频全向mimo天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种终端宽频全向MIMO天线，包括一介质板，其特征在于：所述介质板上以其中心点为辐射中心均匀地布设有2个或2个以上的辐射振子；所述辐射振子包括一金属辐射体，所述金属辐射体底部螺接或焊接有一馈电柱及一短路柱，所述短路柱的伸出端与介质板焊接以实现辐射振子与介质板的固定连接，所述馈电柱的伸出端悬空地设置于介质板上；所述各辐射振子的馈电柱分别与同轴电缆的内导体焊接连接，所述同轴电缆的端部焊接有同轴连接器，该天线结构简单，频段满足2300-2700/4900-6000MHz，性能良好。

Description

一种终端宽频全向MIMO天线

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种适合WLAN（2.4G/5G）、Wimax系统室内热点覆盖的宽频全向MIMO天线。

背景技术

随着无线WLAN、Wimax通信的快速发展，无线通信系统的容量与可靠性有待提升，常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。采用常规发射分集、接收分集或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。而MIMO通信技术，提供了解决该问题的新途径。MIMO可以改进无线通信的吞吐量、传输距离和可靠性。

无线WLAN协议分两个频段：2.4G、5G。2.4G频段频点少，干扰严重；5G频段带宽宽，吞吐率高，扩展性强。现有室内热点覆盖全向MIMO天线一般只覆盖单一频段，即2.4G，结构复杂，垂直面辐射方向图的不圆度较差，信号不稳定且天线之间易产生干扰，无法实现空间分集。且随着WLAN 5G技术的蓬勃发展，同时支持IEEE802.11a/b/g/h协议的网络设备如雨后春笋般的翻倍增长，这就要求天馈系统支持多网络多制式--WLAN （2.4G/5G）、Wimax，且MIMO天线各单元天线之间尽量做到零干扰，实现真正意义上的空间分集。

本发明正是基于以上技术背景，为了解决现有技术之不足而发明的一种适合WLAN（2.4G/5G）、Wimax系统室内热点覆盖的宽频全向MIMO天线, 同时支持IEEE802.11a/b/g/h协议。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术之不足而发明的一种适合WLAN（2.4G/5G）、Wimax系统室内热点覆盖的宽频全向MIMO天线, 同时支持IEEE802.11a/b/g/h协议。由于各单元天线同时具备支持多网络制式且属于多入多出天馈系统，真正实现了一物多用，节约能源的目的。

本发明的技术方案在于：一种终端宽频全向MIMO天线，包括一介质板，其特征在于：所述介质板上以其中心点为辐射中心均匀地布设有2个或2个以上的辐射振子；

所述辐射振子包括一金属辐射体，所述金属辐射体底部螺接或焊接有一馈电柱及一短路柱，所述短路柱的伸出端与介质板焊接以实现辐射振子与介质板的固定连接，所述馈电柱的伸出端悬空地设置于介质板上；

所述各辐射振子的馈电柱分别与同轴电缆的内导体焊接连接，所述同轴电缆的端部焊接有同轴连接器。

进一步地，所述金属辐射体为球形体或球冠形，所述金属辐射体还可为上部具有曲面辐射面的立体。

进一步地，所述馈电柱或短路柱分别为圆柱形金属导体或方柱形金属导体，所述馈电柱设于所述金属辐射体的底部中央，所述短路柱设于所述馈电柱的旁侧。

进一步地，所述介质板可为单面的FR4覆铜板材或F4B覆铜板材或Rogers覆铜板材或可焊接的金属板材，所述介质板的中部开设有一通孔，所述通孔内穿设有一空心固定螺杆，所述同轴电缆的一端部焊接有同轴连接器，另一端部穿过空心固定螺杆和介质板，其内导体与辐射振子的馈电柱焊接连接，电缆屏蔽层焊接在介质板的覆铜层上。

进一步地，所述空心固定螺杆的一端穿过所述介质板的通孔并通过一固定螺母与介质板进行连接。

进一步地，所述介质板上还设有用以罩住介质板及辐射振子的天线罩。

本发明的优点在于：1、信号稳定、增益高（Gain(2.3-2.7G):3dBi；Gain(4.9-6G):5dBi）、驻波小（VSWR＜1.5）；2、各单元单独应用，实现空间分集，且干扰小；3、结构简单、装配简易；4、外形美观；5、真正实现宽频、一物多用，节约资源的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明的辐射振子结构示意图。

图4为本发明的辐射振子的另一种结构示意图。

具体实施方式

一种终端宽频全向MIMO天线，包括一介质板1，其特征在于：所述介质板1上以其中心点为辐射中心均匀地布设有2个或2个以上的辐射振子2；

所述辐射振子2包括一金属辐射体21，所述金属辐射体21底部螺接或焊接有一馈电柱22及一短路柱23，所述短路柱23的伸出端与介质板1焊接以实现辐射振子2与介质板1的固定连接，所述馈电柱22的伸出端悬空地设置于介质板上；

所述各辐射振子2的馈电柱22分别与同轴电缆3的内导体焊接连接，所述同轴电缆3的端部焊接有同轴连接器4。

所述金属辐射体21为球形体或球冠形，所述金属辐射体21还可为上部具有曲面辐射面的立体，进一步地可引申为椭球形或水滴形等，配合其下端部连接的馈电柱22，本发明提出的辐射振子总体呈现为“蘑菇型”，辐射振子2由平面单极子天线演变，由不规则的平面变成均匀对称的dipole天线。

所述馈电柱22或短路柱23分别为圆柱形金属导体或方柱形金属导体，所述馈电柱22设于所述金属辐射体21的底部中央，所述短路柱23设于所述馈电柱22的旁侧，根据电流分布特性及不圆度原理，将馈电柱22通过螺纹拧接或者焊接工艺紧密配合固定在圆球底部正中心位置；为了展宽带宽、调节匹配及固定的作用，引入短路柱23，使天线辐射振子2能很好的固定焊接在介质板上，且性能满足需求。

所述介质板1可为单面的FR4覆铜板材或F4B覆铜板材或Rogers覆铜板材或可焊接的金属板材，介质板的形状可以为圆形、长方形、正方形等，介质板的直径或边长在100mm~300mm，调节介质板的大小，以使天线满足技术指标；所述介质板1的中部开设有一通孔11，所述通孔11内穿设有一空心固定螺杆12，所述同轴电缆3的一端部焊接有同轴连接器4，另一端部穿过空心固定螺杆12和介质板1，其内导体与辐射振子的馈电柱22焊接连接，电缆屏蔽层焊接在介质板1的覆铜层上。

所述空心固定螺杆12的一端穿过所述介质板的通孔11并通过一固定螺母13与介质板1进行连接。

所述介质板1上还设有用以罩住介质板1及辐射振子2的天线罩5。

由于要实现MIMO特性，整个天线可有2个、3个、4个或6个辐射振子组成，辐射振子之间呈180°、120°、90°或60°夹角均匀分布，各个辐射振子之间单独馈电及应用，辐射振子以介质板正中心为中心均布焊接在介质板上，可通过调节馈电柱、短路柱和辐射主体的大小、高度及形式展宽天线带宽；以及调节辐射振子横向间距，使天线的所有技术指标（增益、方向图、驻波等）控制在技术要求内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种终端宽频全向MIMO天线，包括一介质板，其特征在于：所述介质板上以其中心点为辐射中心均匀地布设有2个或2个以上的辐射振子；

所述辐射振子包括一金属辐射体，所述金属辐射体底部螺接或焊接有一馈电柱及一短路柱，所述短路柱的伸出端与介质板焊接以实现辐射振子与介质板的固定连接，所述馈电柱的伸出端悬空地设置于介质板上；

所述各辐射振子的馈电柱分别与同轴电缆的内导体焊接连接，所述同轴电缆的端部焊接有同轴连接器。

2.根据权利要求1所述的一种终端宽频全向MIMO天线，其特征在于：所述金属辐射体为球形体或球冠形，所述金属辐射体还可为上部具有曲面辐射面的立体。

3.根据权利要求1所述的一种终端宽频全向MIMO天线，其特征在于：所述馈电柱或短路柱分别为圆柱形金属导体或方柱形金属导体，所述馈电柱设于所述金属辐射体的底部中央，所述短路柱设于所述馈电柱的旁侧。

4.根据权利要求1所述的一种终端宽频全向MIMO天线，其特征在于：所述介质板可为单面的FR4覆铜板材或F4B覆铜板材或Rogers覆铜板材或可焊接的金属板材，所述介质板的中部开设有一通孔，所述通孔内穿设有一空心固定螺杆，所述同轴电缆的一端部焊接有同轴连接器，另一端部穿过空心固定螺杆和介质板，其内导体与辐射振子的馈电柱焊接连接，电缆屏蔽层焊接在介质板的覆铜层上。

5.根据权利要求4所述的一种终端宽频全向MIMO天线，其特征在于：所述空心固定螺杆的一端穿过所述介质板的通孔并通过一固定螺母与介质板进行连接。

6.根据权利要求1所述的一种终端宽频全向MIMO天线，其特征在于：所述介质板上还设有用以罩住介质板及辐射振子的天线罩。

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