CN106374212B - 一种紧凑型高隔离度mimo天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紧凑型高隔离度MIMO天线，包括PCB板、分别放置在PCB板的两面的第一天线单元和第二天线单元、以及放置于PCB板上，第一天线单元和第二天线单元的共用地板，第一天线单元包括第一天线和与第一天线连接的第一微带线，第二天线单元包括第二天线和与第二天线连接的第二微带线，第一天线和第二天线的放置位置形成极化分集和方向图分集。由此可见，在PCB板的正面和背面分别放置有第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元和第二天线单元通过极化分集和方向图分集实现高隔离，即在极化和辐射方向上实现隔离。由于本天线通过极化分集和方向图分集实现隔离，因此，无需增加天线的尺寸，也就相应地减少了天线的体积。

Description

一种紧凑型高隔离度MIMO天线
技术领域
本发明涉及射频技术领域，特别是涉及一种紧凑型高隔离度MIMO天线。
背景技术
MIMO技术是在单天线单元的基础上发展起来的一种多输入多输出天线技术，该技术可明显提高天线系统的传输速率和稳定性，是当前无线通信技术发展的新方向。由于MIMO天线为多输入多输出天线，因此，各天线之间的隔离就非常重要。在MIMO技术中隔离度是一个非常重要的指标，为了提高天线系统的隔离度，现有技术中主要通过增加天线单元之间的距离实现较高的隔离度。但是这会导致天线系统较大的体积，不利于移动终端的小型化设计。尤其在本身体积较小的设备中，如手机等设备，如果天线体积过大的话，导致电子设备的体积就会很大。
由此可见，如何在较小的天线体积下提高MIMO天线的隔离度是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧凑型高隔离度MIMO天线，用于提高MIMO天线的隔离度且降低天线的体积。
为解决上述技术问题，本发明提供一种紧凑型高隔离度MIMO天线，包括PCB板、分别放置在所述PCB板的两面的第一天线单元和第二天线单元、以及放置于所述PCB板上，所述第一天线单元和所述第二天线单元的共用地板，所述第一天线单元包括第一天线和与所述第一天线连接的第一微带线，所述第二天线单元包括第二天线和与所述第二天线连接的第二微带线，所述第一天线和所述第二天线的放置位置形成极化分集和方向图分集。
优选地，所述第一天线单元中的所述第一天线为矩形单极子天线。
优选地，所述第二天线单元中的所述第二天线为槽天线，所述槽天线与所述地板在所述PCB板的同一面。
优选地，所述槽天线的末端为圆形槽，以及放置在所述圆形槽之后的矩形槽，则对应的所述第二微带线为末端带有圆形贴片的微带线。
优选地，所述槽天线还包括放置于所述矩形槽之后的两个级联的梯形槽，且呈渐变式。
优选地，所述地板上放置有用于改善阻抗特性的地板枝节。
优选地，所述第一微带线为50欧姆的微带线。
优选地，所述PCB板为FR4介质，厚度为0.8mm。
本发明所提供的紧凑型高隔离度MIMO天线，包括PCB板、分别放置在所述PCB板的两面的第一天线单元和第二天线单元、以及放置于所述PCB板上，所述第一天线单元和所述第二天线单元的共用地板，所述第一天线单元包括第一天线和与所述第一天线连接的第一微带线，所述第二天线单元包括第二天线和与所述第二天线连接的第二微带线，所述第一天线和所述第二天线的放置位置形成极化分集和方向图分集。在PCB板的正面和背面分别放置有第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元和第二天线单元通过极化分集和方向图分集实现高隔离，即第一天线单元中的第一天线和第二天线单元中的第二天线在极化和辐射方向上实现隔离。由于本天线通过极化分集和方向图分集实现隔离，因此，无需增加天线的尺寸，也就相应地减少了天线的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种紧凑型高隔离度MIMO天线的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种端口15的反射系数的仿真对比图；
图3为本发明实施例提供的一种端口14的反射系数的仿真对比图；
图4为本发明实施例提供的一种端口14和端口15的隔离度的仿真对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种紧凑型高隔离度MIMO天线，用于提高MIMO天线的隔离度且降低天线的体积。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种紧凑型高隔离度MIMO天线的结构图。如图1所示，包括PCB板10、分别放置在PCB板10的两面的第一天线单元11和第二天线单元12、以及放置于PCB板10上，第一天线单元11和第二天线单元2的共用地板，第一天线单元11包括第一天线110和与第一天线110连接的第一微带线111，第二天线单元12包括第二天线120和与第二天线120连接的第二微带线121，第一天线110和第二天线120的放置位置形成极化分集和方向图分集。
如图1所示，在PCB板10的两面分别放置有第一天线单元11和第二天线单元12，例如，可以将第一天线单元12放置在PCB板10的正面，第二天线单元12放置在PCB板10的背面。在具体实施中，还可以在地板上设置地板枝节13，如图1所示，地板枝节13放置于PCB板10上，用于提高第一天线单元11阻抗带宽。第一微带线111用于为第一天线110馈电，第二微带线121用于为第二天线120馈电，由于第一天线110和第二天线120为两种不同的极化模式，所以提高MIMO天线的隔离度。
极化分集要求就是利用两个天线的摆放位置使得二者的电力线减少干扰，可以理解的是，当二者的电力线相互垂直时极化分集的效果就是最好的。方向图分集是指使天线单元向不同的方向辐射，从而减少它们之间的耦合。方向图分集是空间分集的一种。
本实施例提供的紧凑型高隔离度MIMO天线，在PCB板的正面和背面分别放置有第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元中的第一天线和第二天线单元中的第二天线在极化和辐射方向上实现隔离。因此，无需增加天线的尺寸，也就相应地减少了天线的体积。
在上述实施例的基础上，第一天线单元11中的第一天线110为矩形单极子天线。
在一种具体实施中，可以放置PCB板10的长度为25mm，宽为35mm，通过在PCB板10上的地板上划出一个净空区域，使得第一天线110放置在该区域中，即矩形单极子天线放置在该区域中，与地板枝节13之间留有间距，具体尺寸可以灵活放置。
在上述实施例的基础上，第二天线单元12中的第二天线120为槽天线，所述槽天线与所述地板在所述PCB板的同一面。
在具体实施中，通过在地板上开槽形成第二天线，即槽天线。槽天线的末端为圆形槽，以及放置在圆形槽之后的矩形槽，则对应的第二微带线121为末端带有圆形贴片的微带线。其中，第二微带线121是为了实现与第二天线120的阻抗匹配。通过调整圆形槽和圆形贴片的相对位置，可有效的改变第二天线120的阻抗特性。
作为一种优选地实施方式，槽天线还包括放置于矩形槽之后的两个级联的梯形槽，且呈渐变式。通过渐变的槽天线，从而拓展了槽天线的低频响应特性，最终设计出覆盖整个超宽带频段的槽天线，其主辐射方向为槽天线的开口方向。
在上述实施例的基础上，地板枝节13放置用于改善第一天线110的阻抗特性。
通过放置地板枝节13可以进一步提高MIMO天线隔离度。
图2为本发明实施例提供的一种端口15的反射系数的仿真对比图；图3为本发明实施例提供的一种端口14的反射系数的仿真对比图；图4为本发明实施例提供的一种端口14和端口15的隔离度的仿真对比图。
通过仿真实验得出：在9GHz时，如果没有地板枝节，当端口15被激励时，有较多的电流耦合到端口14处，会降低MIMO天线的隔离度；当增加地板枝节后，大部分的电流被集中在地板枝节处，只有很少一部分电流会耦合到端口14处，极大地提高了MIMO天线的隔离度。
在3-6GHz的低频段，主要辐射单元是矩形单极子天线，而在6-11GHz的高频段，电流集中在地板枝节13上，此时，地板枝节13变为主要的辐射单元，克服了原来高频段辐射特性交叉的缺点，使第一天线覆盖了整个超宽带频段。
在上述实施例的基础上，第一微带线111为50欧姆的微带线。
可以理解的是，第一微带线111可以采用多种阻抗的微带线，采用50欧姆的微带线的只是众多实施方式中的一种。
在上述实施例的基础上，PCB板10为FR4介质，厚度为0.8mm。
可以理解的是，PCB板10可以采用多种参数，采用上述介质和厚度的PCB板只是众多实施方式中的一种。
以上对本发明所提供的紧凑型高隔离度MIMO天线进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，包括PCB板、分别放置在所述PCB板的两面的第一天线单元和第二天线单元、以及放置于所述PCB板上，所述第一天线单元和所述第二天线单元的共用地板，所述第一天线单元包括第一天线和与所述第一天线连接的第一微带线，所述第二天线单元包括第二天线和与所述第二天线连接的第二微带线，所述第一天线和所述第二天线的放置位置形成极化分集和方向图分集，其中，所述第一天线单元中的所述第一天线为矩形单极子天线。
2.根据权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述第二天线单元中的所述第二天线为槽天线，所述槽天线与所述地板在所述PCB板的同一面。
3.根据权利要求2所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述槽天线的末端为圆形槽，以及放置在所述圆形槽之后的矩形槽，则对应的所述第二微带线为末端带有圆形贴片的微带线。
4.根据权利要求3所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述槽天线还包括放置于所述矩形槽之后的两个级联的梯形槽，且呈渐变式。
5.根据权利要求4所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述地板上放置有用于改善阻抗特性的地板枝节。
6.根据权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述第一微带线为50欧姆的微带线。
7.根据权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述PCB板为FR4介质，厚度为0.8mm。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046175A (zh) * 2017-02-09 2017-08-15 深圳微迎智科技有限公司 天线阵列和无线通信装置
CN108039576A (zh) * 2017-12-05 2018-05-15 北京航空航天大学 一种小型化双频圆极化缝隙环天线

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1291363A (zh) * 1998-02-19 2001-04-11 艾利森公司 具有无源辐射元件的双频带分集天线
CN1304563A (zh) * 1998-06-03 2001-07-18 艾利森公司 多频段天线
CN101834343A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 深圳富泰宏精密工业有限公司 超宽频天线及应用该超宽频天线的无线通信装置
CN102403571A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 中兴通讯股份有限公司 天线装置及移动终端
CN202308289U (zh) * 2011-10-19 2012-07-04 邱健 一种双向辐射多路天线
CN203733935U (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 福建省光微电子科技有限公司 一种高隔离宽带双极化天线
CN104505592A (zh) * 2015-01-14 2015-04-08 华南理工大学 一种具有宽频带特性的mimo移动终端天线
CN104577322A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 东莞市仁丰电子科技有限公司 一种二合一双馈线多波段全向高增益pcb天线
CN104638369A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 中国电子科技集团公司第七研究所 一种超宽带半切圆形缝隙mimo天线
CN105356055A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 西北工业大学 缝隙耦合馈电高隔离度极化分集mimo天线
CN206163702U (zh) * 2016-11-09 2017-05-10 广东工业大学 一种紧凑型高隔离度mimo天线

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI261387B (en) * 2005-02-03 2006-09-01 Ind Tech Res Inst Planar dipole antenna
TWM284087U (en) * 2005-08-26 2005-12-21 Aonvision Technology Corp Broadband planar dipole antenna
KR100895448B1 (ko) * 2007-07-03 2009-05-07 삼성전자주식회사 소형화된 ｍｉｍｏ 안테나

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1291363A (zh) * 1998-02-19 2001-04-11 艾利森公司 具有无源辐射元件的双频带分集天线
CN1304563A (zh) * 1998-06-03 2001-07-18 艾利森公司 多频段天线
CN101834343A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 深圳富泰宏精密工业有限公司 超宽频天线及应用该超宽频天线的无线通信装置
CN102403571A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 中兴通讯股份有限公司 天线装置及移动终端
CN202308289U (zh) * 2011-10-19 2012-07-04 邱健 一种双向辐射多路天线
CN203733935U (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 福建省光微电子科技有限公司 一种高隔离宽带双极化天线
CN104638369A (zh) * 2014-12-25 2015-05-20 中国电子科技集团公司第七研究所 一种超宽带半切圆形缝隙mimo天线
CN104505592A (zh) * 2015-01-14 2015-04-08 华南理工大学 一种具有宽频带特性的mimo移动终端天线
CN104577322A (zh) * 2015-01-30 2015-04-29 东莞市仁丰电子科技有限公司 一种二合一双馈线多波段全向高增益pcb天线
CN105356055A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 西北工业大学 缝隙耦合馈电高隔离度极化分集mimo天线
CN206163702U (zh) * 2016-11-09 2017-05-10 广东工业大学 一种紧凑型高隔离度mimo天线

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Compact Printed MIMO Antenna for UWB Applications;J. Ren et al.;《Compact Printed MIMO Antenna for UWB Applications》;20140729;全文 *
Dual band-notched UWB MIMO antenna;J. -F. Li et al.;《2015 IEEE 4th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP)》;20160107;全文 *
紧凑型MIMO天线的设计与研究;吴裕婷;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20150115;全文 *

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