CN103579758A - 一种高隔离度的mimo天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高隔离度的MIMO天线。所述天线包括PCB板及设于PCB板顶端分别用于支持不同业务信号的若干条天线；每个天线与其它天线相邻的一侧边均设有一条形状与天线自身侧边形状对应的对消微带线，所述对消微带线端头连接PCB板上的地；每相邻两条对消微带线之间设有一条平衡微带线，所述平衡微带线两端分别与对应的两条对消微带线连接。本发明通过在天线之间增加微带线的方式可以有效的提高两天线之间的隔离度，解决了MIMO多天线系统中天线间干扰问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种手机、无线接入等设备中使用的MIMO天线。
背景技术
多入多出(MIMO)或多发多收天线技术是无线移动通信领域天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。MIMO 技术允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。多天线系统的应用，使得并行的数据流可以同时传送。同时，在发送端或接收端采用多天线，可以显著克服信道的衰落，降低误码率。
但是在终端设备中，尤其是手持终端受到产品外观以及尺寸的限制，多天线在终端产品中的实现有一定的难度。为了解决这一技术难题，传统的布局是天线摆放的位置尽量远，天线的隔离度足够大，这样布局是可以达到一定的效果。但是目前终端产品对外观要求越来越高，产品的小型化已经成为未来必然的趋势。这就限定了天线之间的距离不可能放置的很理想，天线的隔离度也不能满足要求。由于天线与天线之间的物理距离很近，不可避免的出现天线与天线之间的干扰情况。如何在较小的物理尺寸下实现多天线系统是目前的一个难点。
发明内容
本发明需解决的问题是提供一种能够在较小的空间尺寸下使用、具有高隔离度、性能优良MIMO天线。
本发明所采用的技术方案是：一种高隔离度的MIMO天线，包括PCB板及设于PCB板顶端分别用于支持不同业务信号的若干条天线；每个天线与其它天线相邻的一侧边均设有一条形状与天线自身侧边形状对应的对消微带线，所述对消微带线端头连接PCB板上的地。
优选的，每相邻两条对消微带线之间设有一条平衡微带线，所述平衡微带线两端分别与对应的两条对消微带线连接。
具体的，所述天线均为单极子天线。
具体的，所述天线分别设有馈电点，各个天线分别通过馈电点连接PCB板上的馈电电路。
本发明通过在天线之间增加微带线的方式可以有效的提高两天线之间的隔离度，解决了MIMO多天线系统中天线间干扰问题，为MIMO多天线技术在手机、无线接入等小型终端设备中的应用奠定了基础。
附图说明
图1是本发明所述MIMO天线的实施例结构示意图；
图2为图1实施例天线中不增加对消微带线时的隔离曲线图；
图3为图1所示实施例中MIMO天线（增加了对消微带线）隔离曲线图。
具体实施方式
为方便本领域的技术人员了解本发明的技术内容，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明。
本实施例中所述MIMO天线是为一款尺寸为140mm*60mm,工作在LTE频段，支持MIMO技术的无线接入终端设计的。该无线接入终端要求可以同时提供语音业务和数据传输业务，由于语音业务和数据传输业务是在不同的功能模块之间，但是工作在同一个频段，不可避免的带来了实现语音和数据传输业务的两个或者多个天线之间的互扰问题。
如图1所示，本实施例中采用两个立体形式的单极子天线1和2，两个天线分别放置于PCB板7的顶端两个角，两个单极子天线共用PCB板7的地，天线分别设有馈电点5，各个天线分别通过各自的馈电点5连接PCB板上的馈电电路。在两个天线之间引入两条接地的对消微带线3，其形状分别与天线自身侧边形状对应，对消微带线通过接地点6连接到主板PCB板7的 地上，在两根微带线之间引入一根平衡微带线4。对消微带线3类似于对天线形成一个半包围的墙壁结构，或者是在两个天线之间做了一个并联的LC回路，两个微带线可以在某个谐振点上谐振，谐振的时候等效成开路，这样能减小两个天线之间的耦合。平衡微带线4类似于一个电感，其位置可以根据谐振频率进行调整。
具体制作时，两个单级子天线可设置于柔性线路板FPC上，然后附着于支架上，再电性连接到PCB板的地及馈电电路上即可。
如果不加入对消微带线和平衡微带线，天线使用时，在两个天线的馈电点5之间将形成很强的耦合电流，这就导致两个靠近的天线之间的隔离度较差，天线之间的互扰比较严重。以824Mhz为例，在不加对消微带线时，实际测试天线1和天线2之间的隔离度为-9.2dB，显然不满足要求。而加入对消微带线后，两个天线之间的隔离度达到-18.4dB,在之前的基础上提升了9dB左右，基本满足隔离度的要求。对比图如图2、3所示。
本发明中增加对消微带线和平衡微带线的方式，不但适用于工作在同一频段的多个天线，也适用于工作在不同频段范围内的多个天线，可以通过PCB板上预留天线匹配、馈电位置、对消微带线长短，平衡线位置等调整天线的阻抗带宽。
需要说明的是，本发明中所述无线设备包括但不限于手机，也可以应用在无线接入等所有可以应用该天线技术的场所。
本发明未具体介绍的部分，均可采用本领域的常用技术手段，在此不赘述。
以上仅为本发明一个具体的实施例，在不脱落本发明构思情况下，对消微带线长短、平衡微带线位置等方面所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
从上述表格可以看出，采用本发明所述天线的总辐射功率TRP和各向同性灵敏度TIS都很好，且结合proximity sensor功能，SAR的测试结果比较低，可以通过FCC认证，满足欧美市场高端要求。
上述实施例仅为本发明的较优的实现方式，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，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种高隔离度的MIMO天线，包括PCB板及设于PCB板顶端分别用于支持不同业务信号的若干条天线；其特征在于，每个天线与其它天线相邻的一侧边均设有一条形状与天线自身侧边形状对应的对消微带线，所述对消微带线端头连接PCB板上的地。
2. 根据权利要求1所述的高隔离度的MIMO天线，其特征在于，每相邻两条对消微带线之间设有一条平衡微带线，所述平衡微带线两端分别与对应的两条对消微带线连接。
3. 根据权利要求1所述的高隔离度的MIMO天线，其特征在于，所述天线均为单极子天线。
4.根据权利要求1所述的高隔离度的MIMO天线，其特征在于，所述天线分别设有馈电点，各个天线分别通过馈电点连接PCB板上的馈电电路。
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Denomination of invention: High isolation MIMO antenna Effective date of registration: 20171222 Granted publication date: 20160608 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank, Limited by Share Ltd Huizhou branch Pledgor: Huizhou Speed Wireless Technology Co., Ltd. Registration number: 2017440000205 |