CN103855467B - 多输入多输出天线系统结构 - Google Patents

Abstract

一种多输入多输出天线系统结构，包括基板、设置在基板上的金属接地层、设置于基板上的第一天线和第二天线。第一天线包括第一信号馈入端和开设于金属接地层的槽孔，槽孔将金属接地层分割成相互对称的第一金属接地层和第二金属接地层，第一信号馈入端设置于槽孔中，并与第一金属接地层和第二金属接地层连接。第二天线包括第二信号馈入端和信号辐射端，第二信号馈入端与第一信号馈入端相对地设置于槽孔中，并彼此电性连接，信号辐射部一端与第二信号馈入端连接，另一端大致沿槽孔的反方向延伸。利用本发明，通过电流激发第一天线和第二天线而产生两种异质形态的天线辐射场型，解决传统的天线易产生互感耦合而降低辐射效率的技术问题。

Description

多输入多输出天线系统结构

技术领域

本发明涉及一种天线结构，特别涉及一种多输入多输出天线系统结构。

背景技术

随着无线通讯产业的迅速发展，不论在商业或家庭，无线通讯系统在生活中已无所不在，并广泛应用于传输声音、数据等各种通讯。

多重输入与输出(multiple-input multiple-output；MIMO)通讯系统采用多支发射天线及多支接收天线，作为空间多任务数据流的传送与接收，其数据传输速率高、并降低接受死角的机率的特性，改善了传输器和接收器之间的无线连接性能。

以目前一般天线设计型态而言，多数透过结合同型态多单元之单极天线或倒F形天线，以设计多输入多输出系统之天线架构。然而，由于天线型态与激发原理相同，因此，当天线彼此临近时，容易产生强烈的互感耦合而相互之间产生干扰并降低天线辐射效率，且不易产生具有鉴别度、差异化的远场辐射场型。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种多输入多输出天线系统的结构，整以解决现有技术中的多输入多输入天线的天线辐射效率低的技术问题。

本发明提供一种多输入多输出天线系统结构，包括基板以及设置在该基板上的金属接地层，该天线系统结构还包括：

第一天线，包括第一信号馈入端和开设于该金属接地层的槽孔，该槽孔将该金属接地层分割成相互对称的第一金属接地层和第二金属接地层，该第一信号馈入端设置于该槽孔中，两端分别与该第一金属接地层和第二金属接地层连接。以及

第二天线，设置于该基板上，包括第二信号馈入端和信号辐射端，该第二信号馈入端与该第一信号馈入端相对地设置于该槽孔中，并与该第一信号馈入端电性连接，该信号辐射部一端与该第二信号馈入端连接，另一端大致沿该槽孔的反方向延伸。

使用上述发明，多输入多输出天线系统结构，设置一整合于开设在金属接地层上的槽孔而形成第一天线，以及同时设置安装于该槽孔上方的第二天线，通过电流激发而产生两种异质形态的天线辐射场型，通过磁流与电流的异质特性，将两种天线辐射场隔离而实现多输入多输出天线功能，从而解决传统的多输入多输出天线由于容易产生强烈的互感耦合而降低辐射效率，以及不易产生具有鉴别度、差异化的远场辐射场型的技术问题。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的多输入多输出天线系统结构的正面结构示意图。

图2为图1的多输入多输出天线结构沿剖面线A-A’的剖面结构示意图。

图3为图1的多输入多输出天线结构的背面结构示意图。

主要元件符号说明

天线系统结构 10

基板 11

金属接地层 111

第一金属接地层 111a

第二金属接地层 111b

第一天线 12

第一信号馈入端 121

第一信号馈入点 1211

信号短路点 1212

槽孔 122

缺口 1221

第二天线 13

第二信号馈入端 131

第二信号馈入点 1311

电连接点 1312

信号辐射端 132

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

请同时参阅图1和图2，为本发明一实施方式中的多输入多输出天线系统结构的示意图。其中，该天线系统结构10包括基板11、第一天线12和第二天线13。其中，该基板11的一面上设置金属接地层111，该金属接地层111的面积小于该基板11的面积，并设置在基板11的一端。

该第一天线12包括第一信号馈入端121和槽孔122，其中，该槽孔122开设于该金属接地层111上，并且一端封闭，另一端开放，将该金属接地层111分割成相互对称的第一金属接地层111a和第二金属接地层111b，该槽孔122包括一缺口1221，形成于该第一金属接地层111a与第二金属接地层111b未相互连接的一端，即该槽孔122开放的一端。该第一信号馈入端121设置于该基板11设置该金属接地层111的同一面且设置于该槽孔122上方，并横跨该缺口1221，且该第一信号馈入端121的两端分别与第一金属接地层111a和第二金属接地层111b连接。在本实施方式中，该第一信号馈入端121为一微带传输线或同轴电缆线，第一信号馈入端121的长度大于槽孔122的宽度。

该第一信号馈入端121包括第一信号馈入点1211与信号短路点1212，分别位于该缺口1221两侧缘而与该第二金属接地层111b和第一金属接地层111a分别连接。

请同时参阅图3，该第二天线13设置于该基板11未设置金属接地层111的另一面上，在本实施方式中，该第二天线13为一单极天线。该第二天线13包括第二信号馈入端131与信号辐射端132。其中，该第二信号馈入端131对应该缺口1221的位置设置，并且该第二信号馈入端131与第一信号馈入端121的位置对应且设置于该第一信号馈入端121的背面。

该第二信号馈入端131包括第二信号馈入点1311与电连接点1312。其中，该电连接点1312穿过该槽孔122而与第一信号馈入端121和第二信号馈入端131分别电接触，从而将第一信号馈入端121与第二信号馈入端131电性连接。该信号辐射端132临近于该缺口1221设置，一端与该第二信号馈入端131连接，另一端大致沿远离该缺口1221的方向延伸。

在本实施方式中，该电连接点1312可为金属线、金属片、电路板灌孔或同轴电缆线。

在本实施方式中，该第一信号馈入点1211、信号短路点1212、第二信号馈入点1311以及电连接点1312可分别具有集总式微波电路元件、可变电感电容、相位移转换器。

本发明的多输入多输出天线系统结构，设置一整合于开设在金属接地层上的槽孔而形成第一天线，以及同时设置安装于该槽孔上方的第二天线，通过电流激发而产生两种异质形态的天线辐射场型，通过磁流与电流的异质特性，将两种天线辐射场隔离而实现多输入多输出天线功能，从而解决传统的多输入多输出天线由于容易产生强烈的互感耦合而降低辐射效率，以及不易产生具有鉴别度、差异化的远场辐射场型的技术问题。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种多输入多输出天线系统结构，包括基板以及设置在所述基板一面上的金属接地层，其特征在于，所述天线系统结构还包括：

第一天线，包括第一信号馈入端和开设于所述金属接地层的槽孔，所述槽孔将所述金属接地层分割成相互对称的第一金属接地层和第二金属接地层，所述第一信号馈入端设置于所述槽孔上方，两端分别与所述第一金属接地层和第二金属接地层连接；以及

第二天线，设置于所述基板未设置所述金属接地层的一面上，包括第二信号馈入端和信号辐射端，所述第二信号馈入端与所述第一信号馈入端位置对应且设置于所述第一信号馈入端的背面，并与所述第一信号馈入端电性连接，所述信号辐射部一端与所述第二信号馈入端连接，另一端大致沿所述第二信号馈入端的反方向延伸。

2.如权利要求1所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述槽孔包括缺口，形成于所述第一金属接地层与第二金属接地层未相互连接的一端。

3.如权利要求2所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述第一信号馈入端包括第一信号馈入点与信号短路点，分别位于所述缺口两侧缘。

4.如权利要求1所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述第一信号馈入端为一微带传输线或同轴电缆线。

5.如权利要求1所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述第二天线为一单极天线。

6.如权利要求1所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述第二信号馈入端包括第二信号馈入点与电连接点，所述电连接点穿过所处槽孔而与第一信号馈入端以及第二信号馈入端均电连接，从而将所述第一信号馈入端与所述第二信号馈入端电性连接。

7.如权利要求6所述的多输入多输出天线系统结构，其特征在于，所述电连接点为金属线、金属片、电路板灌孔或同轴电缆线。