CN106935971B - 天线和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种天线和通信设备。本发明的天线包括多个天线单元(101)；其中每个天线单元(101)包括多个天线分支(102)和一个馈电分支(103)；同一天线单元(101)中的不同天线分支(102)对应不同的频段；多个天线单元(101)中存在至少一个天线单元对，每个天线单元对中的两个天线单元(101)之间的距离小于第一预设距离，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支(102)的辐射方向不同。本发明可提高天线中天线单元间的隔离度。

Description

天线和通信设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种天线和通信设备。
背景技术
为提高通信设备的信道容量和通信质量，可将通信设备中传统的单输入单输出(Single-Input Single-Output，简称SISO)天线更换为多输入多输出 (Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)天线。相对于，传统的SISO 天线中的一个天线单元，该MIMO天线可包括多个天线单元，该MIMO天线通过该多个天线单元进行信息的收发，即可提高信道容量及通信质量。
该MIMO天线中，该多个天线单元相互之间的耦合，会使得该多个天线单元之间存在相互干扰。为避免天线单元之间的干扰，可使得天线单元之间的距离大于预设距离，实现该多个天线单元之间的去耦合。而天线尺寸的日益缩小使得天线单元之间的距离受到限制从而无法去除天线单元之间的耦合。常见的MIMO天线，可以是在该多个天线单元中相邻天线单元之间针对一个固定频段设置该固定频段对应的中和线，从而通过该中和线将该相邻天线单元间的耦合电流进行中和，实现天线单元的去耦合。随着多频多制式通信的发展，使得支持多频带多制式通信的MIMO天线应运而生。也就是说，该MIMO天线可支持多个频带。
然而，对于该支持多个频带的MIMO天线的天线单元的耦合问题，尚无法解决。
发明内容
本发明实施例提供一种天线和通信设备，以解决该支持多个频带的 MIMO天线的天线单元的耦合问题，提高天线单元间的隔离度。
本发明实施例提供一种天线，包括：多个天线单元，其中，每个天线单元括多个天线分支和一个馈电分支；多个天线分支均与馈电分支连接；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；
多个天线单元中存在至少一个天线单元对，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同。
可选的，天线还包括基板；基板包括第一表面；多个天线单元位于第一表面的边缘位置。
可选的，天线还包括接地板；基板还包括：第二表面；第二表面与所述第一表面相互平行；所述接地板位于所述第二表面上；
馈电分支的一端具有馈电点，另一端具有接地点；所有天线单元的接地点均与接地板连接。
可选的，接地板上具有所述每个天线单元的净空区域；每个天线单元的净空区域位于每个天线单元在所述接地板上的投影区域。
该天线的接地板上每个天线单元对应的净空区域，可提高天线单元中天线分支的辐射效率，及辐射带宽。
可选的，以每个天线单元在接地板上的投影方向为垂直方向，每个天线单元中的馈电分支上远离天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为0；每个天线单元中靠近馈电点的天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为λ/50。
可选的，若多个天线单元中相邻两个天线单元的接地点间的距离小于或等于λ/12，接地板上还具有相邻两个天线单元间的间隔区域对应的净空区域；间隔区域对应的净空区域为该间隔区域在接地板上的投影区域。
可选的，该第一预设距离为λ/2，λ为每个天线单元对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
可选的，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2。
可选的，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向相反。
可选的，若同一天线单元中的相邻天线分支间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中的不同天线分支还对应同一个频段；同一个频段与相邻天线分支中各天线分支对应的频段不同；
第二预设距离为所述同一天线单元中不同频段对应的天线分支对应的耦合距离。
若该同一天线单元中的相邻天线分支间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中的不同天线分支除对应不同的频段外，还可对应同一个频段，可提高天线单元中相邻天线分支对应的频段宽度，提高天线的信号传输带宽。
本发明实施例还提供一种通信设备，包括天线；
其中，天线包括多个天线单元，每个天线单元包括多个天线分支和一个馈电分支；多个天线分支均与馈电分支连接；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；多个天线单中存在至少一个天线单元对，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同。
可选的，该通信设备还包括：射频处理单元和基带处理单元；基带处理单元通过射频处理单元与馈电分支连接；
天线，用于将接收到的无线信号传输给射频处理单元，或者将射频处理单元的发射信号转换为电磁波，发送出去；
射频处理单元，用于对天线接收到的无线信号进行选频、放大、下变频处理，并将其转换成中频信号或基带信号发送给基带处理单元，或者，用于将基带处理单元发送的基带信号或中频信号经过上变频、放大，通过天线发送出去；
基带处理单元，用于对射频处理单元发送的中频信号或基带信号进行处理。
可选的，天线还包括基板；基板包括第一表面；多个天线单元位于第一表面的边缘位置。
可选的，天线还包括接地板；基板还包括：第二表面；第二表面与第一表面相互平行；接地板位于第二表面上；
馈电分支的一端具有馈电点，另一端具有接地点；所有天线单元的接地点均与接地板连接。
可选的，接地板上具有每个天线单元的净空区域；每个天线单元的净空区域位于每个天线单元在接地板上的投影区域。
可选的，以每个天线单元在接地板上的投影方向为垂直方向，每个天线单元中的馈电分支上远离天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为0；每个天线单元中靠近馈电点的天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为λ/50。
可选的，若多个天线单元中相邻两个天线单元的接地点间的距离小于或等于λ/12，接地板上还具有：相邻两个天线单元间的间隔区域对应的净空区域；间隔区域对应的净空区域为间隔区域在接地板上的投影区域。
可选的，该第一预设距离为λ/2，λ为每个天线单元对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
可选的，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2。
可选的，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向相反。
可选的，若同一天线单元中的相邻天线分支间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中的不同天线分支还对应同一个频段；同一个频段与相邻天线分支中各天线分支对应的频段不同；
第二预设距离为同一天线单元中不同频段对应的天线分支对应的耦合距离。
若通信设备的天线中，同一天线单元中的相邻天线分支间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中的不同天线分支除对应不同的频段外，还可对应同一个频段，可提高天线单元中相邻天线分支对应的频段宽度，从而提高通信设备中天线的信号传输带宽。
本发明实施例的天线和通信设备，天线包括多个天线单元，每个天线单元包括多个天线分支和一个馈电分支；该多个天线分支均与该馈电分支连接；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；多个天线单元中存在至少一个天线单元对，每个该天线单元对中的两个天线单元的馈电点之间的距离小于预设距离，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同。由于中同一天线单元的多个天线分支分别支持不同的频段，且，两个天线单元的馈电点之间的距离小于第一预设距离时，该两个天线单元中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同。因而，本发明实施例可在天线单元间的距离小于预设距离时，减少支持多频带的MMO天线的天线单元之间的耦合，减少天线单元之间的干扰，提高天线单元之间的隔离度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A为本发明实施例一提供的天线的结构示意图；
图1B为本发明实施例一提供的天线的天线单元的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种天线的结构示意图；
图3A为本发明实施例二提供的另一种天线的结构示意图；
图3B为本发明实施例二提供的另一种天线中天线单元的结构示意图
图4A为本发明实施例二提供的又一种天线的结构示意图；
图4B为本发明实施例二提供的又一种天线中天线单元的结构示意图
图5A为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线的结构俯视图；
图5B为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线的结构仰视图；
图5C为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线中天线单元的结构示意图；
图6A为本发明实施例三提供的另一种4MIMO天线的结构俯视图；
图6B为本发明实施例三提供的另一种4MIMO天线的结构仰视图；
图7A为本发明实施例三提供的又一种4MIMO天线的结构俯视图；
图7B为本发明实施例三提供的又一种4MIMO天线的结构仰视图；
图8A为本发明实施例三提供的再一种4MIMO天线的结构俯视图；
图8B为本发明实施例三提供的再一种4MIMO天线的结构仰视图；
图9A为本发明实施例四提供的一种8MIMO天线的结构俯视图；
图9B为本发明实施例四提供的一种8MIMO天线的结构仰视图
图10为本发明实施例五提供的一种通信设备的结构示意图；
图11为本发明实施例五提供的另一种通信设备的结构示意图。
附图标记说明：
100、500、600、700、800、900、1001：天线；
101：天线单元；
102：天线分支；
103、511、611、711、811、915：馈电分支；
201、505、605、705、805、909：基板；
202、507、607、707、807、911：第一表面；
301、506、606、706、806、910：接地板；
302、508、608、708、808、912：第二表面；
303、512、612、712、812、916：馈电点；
304、513、613、713、813、917：接地点；
401、514、614、714、814、918：净空区域；
402、403、404、405：边界；
501、601、701、801、901：第一天线单元；
502、602、702、802、902：第二天线单元；
503、603、703、803、903：第三天线单元；
504、604、704、804、904：第四天线单元；
509、609、709、809、913：第一天线分支；
510、610、710、810、914：第二天线分支；
905：第五天线单元；
906：第六天线单元；
907：第七天线单元；
908：第八天线单元；
1000：通信设备；
1101：射频处理单元；
1102：基带处理单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
本发明各实施例提供的天线可以为支持多频段的MIMO天线。该MIMO 天线可以位于通信设备中。该通信设备可以为无线通信设备。举例来说，该通信设备，可以为终端、网络设备、中继设备等任一。该终端例如可以为笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。该网络设备例如可以为基站、网关等。
本发明实施例一提供一种天线。图1A为本发明实施例一提供的天线的结构示意图。图1B为本发明实施例一提供的天线的天线单元的结构示意图。如图1A和图1B所示，该天线100可包括：多个天线单元101。其中，每个天线单元101包括多个天线分支102和一个馈电分支103。多个天线分支102 均与馈电分支103连接。该每个天线单元101可以为微带线结构的天线单元，也就是说，该每个天线单元101包括的天线分支102和馈电分支103均可以为微带线结构。
同一天线单元101中的不同天线分支102对应不同的频段。同一天线单元101中的不同天线分支102对应不同的频段，也就是说，同一天线单元101 的每个天线分支102对应一个频段，不同天线分支102对应的频段不同。不同天线分支102对应的频段不同，则该不同天线分支102可支持的频段不同，即该不同天线分支102发送或接收的信号对应的频段不同。其中，每个天线分支102可支持该每个天线分支102对应的频段的信号，即发送或接收该每个天线分支102对应的频段的信号每个天线单元101的每个天线分支102的分支长度可以是根据该每个天线分支102对应的频段确定的。举例来说，该每个天线分支102的分支长度可以为该每个天线分支102对应的频段中最小频率的对应波长的四分之一。
该天线100中包括多个天线单元101，每个天线单元101包括多个天线分支102，同一天线单元101的不同天线分支102对应的频段不同，因此，每个天线单元101可支持多个频段，该多个频段包括该每个天线单元101中各天线分支102对应的频段。因而，天线100可以为支持多个频段的MIMO 天线。
不同天线单元101的内部结构相同，不同天线单元101包括的天线分支 102的个数相同，一个天线单元101的一个天线分支102对应的频段可以与另一个天线单元101的一个天线分支102对应的频段相同。举例来说，若一个天线单元包括两个天线分支，其中，一个天线分支对应的频段为B39频段，另一个天线分支对应的频段为B38频段或B40频段。那么，其他天线单元中也包括两个天线分支，其中，一个天线分支对应的频段为B39频段，另一个天线分支对应的频段为B38频段或B40频段。其中，B38频段为 2570MHz–2620MHz。B39频段为1880MHz–1920MHz，B40频段为 2300MHz–2400MHz。
多个天线单元101中存在至少一个天线单元对，每个天线单元对中的两个天线单元101之间的距离小于第一预设距离，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支102的辐射方向不同。第一预设距离为不同天线单元101 间的预设距离。
举例来说，若多个天线单元中存在一个天线单元对，则一个天线单元对由两个天线单元构成，该两个天线单元分别具有两个天线分支，其中，一个天线分支对应的频段为B39频段，另一个天线分支对应的频段为B38频段或 B40频段。该一个天线单元对中一个天线单元的B39频段对应的天线分支，与，该一个天线单元对中另一个天线单元的B39频段对应的天线分支的辐射方向不同。
该第一预设距离例如可以是根据相邻两个天线单元之间的最大耦合距离确定的，该第一预设距离可小于该最大耦合距离。因而，若两个天线单元之间的距离大于或等于该第一预设距离，则该两个天线单元之间不存在耦合电流，或者，该两个天线单元之间的耦合电流在预设耦合电流范围内。现有的天线单元耦合方案中，若两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，则该两个天线单元之间必然存在耦合电流。由于本发明实施例提供的天线中，若两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，该两个天线单元中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同，因而可减少，甚至消除该两个天线单元之间的耦合。该两个天线单元中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同，包括：该两个天线单元中相同频段对应的天线分支的辐射方向的角度差为90°，或者，为180°。
本发明实施例一提供的天线，可包括多个天线单元，每个天线单元包括多个天线分支和一个馈电分支；该多个天线分支均与该馈电分支连接；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；多个天线单元中存在至少一个天线单元对，每个该天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同，其中，第一预设距离为不同天线单元间的预设距离。因而，本发明实施例可减少支持多频带的MIMO天线的天线单元之间的耦合，减少天线单元之间的干扰，提高天线单元之间的隔离度。
当天线单元之间的隔离度提高，天线单元的天线分支的传输效率也必然提高，因此，本发明实施例还可提高天线中天线单元的天线分支的传输效率，从而提高天线的传输效率。
由于发明实施例的天线可在该天线中每个该天线单元对中的两个天线单元的馈电点之间的距离小于该第一预设距离的情况下，也可解决天线单元之间的耦合问题，天线单元可为微带线结构的天线单元，因而，本发明实施例提供的天线还可为低剖面天线，并且无需额外的去耦网络也可减小天线的尺寸，提高通信设备内各器件的集成度，从而减小通信设备的尺寸。
并且，本发明实施例提供的天线中，天线单元的不同天线分支可对应不同的频带，而不限定于窄带，因而，若两个天线单元的馈电点之间的距离小于该第一预设距离，该两个天线单元中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同，即可实现针对多频大的不同天线单元之间的高隔离。因而，本发明实施例的天线的高隔离不受频带的限制。
需要说明的是，虽然附图1A和图1B中具有两个天线单元，但本发明实施例一提供的天线中，天线单元的个数并不限于此。并且，该附图1A和图 1B中各天线单元的天线分支的形状也不限于此，还可以为其他布局的形状。本发明在此不再赘述。
本发明实施例二还提供一种天线。图2为本发明实施例二提供的一种天线的结构示意图。如图2所示，该天线100在上述实施例一的基础上，还可包括基板201。基板201包括第一表面202；多个天线单元101位于第一表面 202的边缘位置。
多个天线分支102和馈电分支103铺设在第一表面202上。
图3A为本发明实施例二提供的另一种天线的结构示意图。图3B为本发明实施例二提供的另一种天线中天线单元的结构示意图。如图3A和图3B所示，该天线在如上所述的天线的基础上，还可包括：接地板301。基板201 还包括：第二表面302；第二表面302与第一表面202相互平行。接地板301 位于第二表面302上。
馈电分支103的一端具有馈电点303，另一端具有接地点304；所有天线单元101的接地点304均与接地板301连接。
所有天线单元101的馈电点303还可与馈电电路连接，该馈电电路可以为通信设备内馈电电路。
具体地，每个天线单元对中的两个天线单元101之间的距离可以为两个天线单元101的馈电点之间的距离。
可选的，上述实施例中的，该第一预设距离可以为λ/2，λ为该每个天线单元对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
举例来说，若每个天线单元101包括两个天线分支102，其中，一个天线分支102对应的频段包括B39频段，另一个天线分支102对应的频段包括 B38和B40频段。那么λ可以为最低频段中的最低频率的对应波长。
可选的，每个该天线单元对中的两个天线单元101的馈电点303之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2。
可选的，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支102的辐射方向相反。
具体地，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支102的辐射方向相反，则该每个天线单元对中的两个天线单元101中相同频段对应的天线分支102的辐射方向的角度差为180°。
图4A为本发明实施例二提供的又一种天线的结构示意图。图4B为本发明实施例二提供的又一种天线中天线单元的结构示意图。如图4A和图4B所示，可选的，该接地板301上具有该每个天线单元101的净空区域401；该每个天线单元101的净空区域401位于该每个天线单元101在该接地板301 上的投影区域。
具体地，该接地板301上该每个天线单元101的净空区域401实际为空。
接地板301上设置每个天线单元101的净空区域可提高天线单元中天线分支的辐射效率，及辐射带宽。
可选的，以每个天线单元101在该接地板301上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元101中的馈电分支103上远离天线分支102的边界402，距离，该每个天线单元101的净空区域401的边界403的水平最小距离为0。该每个天线单元101中靠近馈电点303的天线分支102的边界404，距离，该每个天线单元101的净空区域401的边界405的水平最小距离为λ/50。
若该多个天线单元101中相邻两个天线单元101的接地点304间的距离小于或等于λ/12，则该接地板301上还具有该相邻两个天线单元101间的间隔区域对应的净空区域，该间隔区域对应的净空区域为该间隔区域在接地板 301上的投影区域。
可选的，若同一天线单元101中的相邻天线分支102间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支102中的不同天线分支还对应同一个频段；同一个频段与相邻天线分支102中各天线分支对应的频段不同；
第二预设距离为该同一天线单元101中不同频段对应的天线分支102对应的耦合距离。
若该同一天线单元101中的相邻天线分支102间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中102的不同天线分支除对应不同的频段外，还可对应同一个频段，可提高天线单元中相邻天线分支对应的频段宽度，提高天线的信号传输带宽。
本发明实施例二提供的天线，由于每个该天线单元对中的两个天线单元的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2，可在保证天线尺寸的同时，减小天线中天线单元之间的耦合。并且，由于接地板上还具有该每个天线单元对应的净空区域，可更好地减小天线中天线单元的耦合，避免天线单元之间的干扰，保证天线的性能。
本发明实施例三还提供一种天线。本发明实施例三通过具体的实例进行说明。图5A为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线的结构俯视图。图 5B为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线的结构仰视图。图5C为本发明实施例三提供的一种4MIMO天线中天线单元的结构示意图。如图5A-图 5C所示，该天线500可包括第一天线单元501、第二天线单元502、第三天线单元503、第四天线单元504、基板505和接地板506。该基板505包括第一表面507和第二表面508。第一表面507和第二表面508为该基板505上相互平行的两个表面。
各天线单元均铺设于基板505的第一表面507上，且，分别位于该基板 505的第一表面507四个顶角位置。
各天线单元包括第一天线分支509、第二天线分支510和馈电分支511。该第一天线分支509和第二天线分支510分别与该馈电分支511连接。该第一天线分支509对应的频段例如可以为B39频段，该第二天线分支510对应的频段可以为B40频段。该第一天线分支509的支路长路可以为该B39频段中最小频率对应波长的四分之一。所有的天线分支和馈电分支铺设在该第一表面507上。馈电分支511的第一端具有馈电点512，馈电分支511的第二端具有接地点513；所有馈电点512均与馈电电路连接；所有接地点513均与接地板506连接。举例来说，该第一天线分支509的分支长度例如可以为 37mm，该第二天线分支510的分支长度例如可以为24mm。
若每个天线单元中第一天线分支509与第二天线分支510的间距小于第二预设距离，该第一天线分支509和该第二天线分支510还可对应同一个频段，该同一个频段可以为B38频段。该第二预设距离可以为该同一天线单元中不同频段对应的天线分支对应的耦合距离。举例来说，若该第二预设距离为0-2mm，第一天线分支509与第二天线分支510的间距可以为1mm，则该第一天线分支509和该第二天线分支510还可对应同一个频段，该同一个频段可以为B38频段。
第一天线单元501与第二天线单元502的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第三天线单元503与第四天线单元504的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2；其中，λ为天线单元对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
图5A中，第一天线单元501与第二天线单元502中相同频段对应的天线分支的辐射方向相反，即第一天线单元501的第一天线分支，与，第二天线单元502的第一天线分支，的辐射方向相反；第一天线单元501的第二天线分支，与，第二天线单元502的第二天线分支，的辐射方向相反。第三天线单元503与第四天线单元504中相同频段对应的天线分支的辐射方向相反，即第三天线单元503的第一天线分支，与，第四天线单元504的第一天线分支，的辐射方向相反；第三天线单元503的第二天线分支，与，第四天线单元504的第二天线分支，的辐射方向相反。图5A中，第一天线单元501与第三天线单元503相互对称，第二天线单元502和第四天线单元504以基板 505的相互对称。
接地板506上具有每个天线单元的净空区域514；每个天线单元的净空区域514位于每个天线单元在接地板506上的投影区域。
以每个天线单元在该接地板506上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元中的馈电分支511上远离天线分支的边界，距离，该每个天线单元的净空区域514的边界的水平距离为0。该每个天线单元中第一天线分支509的边界，距离，该每个天线单元的净空区域514的边界的水平距离为λ/50。
本发明实施例三还提供另一种4MIMO天线。图6A为本发明实施例三提供的另一种4MIMO天线的结构俯视图。图6B为本发明实施例三提供的另一种4MIMO天线的结构仰视图。如图6A和图6B所示，该天线600可包括第一天线单元601、第二天线单元602、第三天线单元603、第四天线单元604、基板605和接地板606。该基板605包括第一表面607和第二表面608。第一表面607和第二表面608为该基板605上相互平行的两个表面。
各天线单元均铺设于基板605的第一表面607上，且，分别位于该基板 605的第一表面607的四个顶角位置。
各天线单元包括第一天线分支609、第二天线分支610和馈电分支611。该第一天线分支609和第二天线分610分别与该馈电分支611连接。该第一天线分支609可以与上述图5A中的第一天线分支509类似，在此不再赘述，该第二天线分支610可以与上述图5A中的第二天线分支510类似，在此不再赘述。所有的天线分支和馈电分支铺设在该第一表面607上。馈电分支611 的第一端具有馈电点612，馈电分支611的第二端具有接地点613；所有馈电点612均与馈电电路连接；所有接地点613均与接地板606连接。
第一天线单元601与第二天线单元602的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第三天线单元603与第四天线单元604的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2；其中，λ为天线单元对应的最低频段的最低频率的对应波长。第一天线单元601的第一天线分支，与，第二天线单元 602的第一天线分支，的辐射方向不同；第一天线单元601的第二天线分支，与，第二天线单元602的第二天线分支，的辐射方向不同。第三天线单元603的第一天线分支，与，第四天线单元604的第一天线分支，的辐射方向不同；第三天线单元603的第二天线分支，与，第四天线单元604的第二天线分支，的辐射方向不同。图6A中，第一天线单元601与第三天线单元603相互对称，第二天线单元602和第四天线单元604相互对称。其中，第一天线单元 601与第二天线单元602的馈电分支相互垂直，第三天线单元603与第四天线单元604的馈电分支相互垂直。
接地板606上具有每个天线单元的净空区域614；每个天线单元的净空区域614位于每个天线单元在接地板606上的投影区域。
以每个天线单元在该接地板606上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元中的馈电分支611上远离天线分支的边界，距离，该每个天线单元的净空区域614的边界的水平距离为0。该每个天线单元中第一天线分支709的边界，距离，该每个天线单元的净空区域614的边界的水平距离为λ/50。
本发明实施例三还提供又一种4MIMO天线。图7A为本发明实施例三提供的又一种4MIMO天线的结构俯视图。图7B为本发明实施例三提供的又一种4MIMO天线的结构仰视图。如图7A和图7B所示，该天线700可包括第一天线单元701、第二天线单元702、第三天线单元703、第四天线单元704、基板705和接地板706。该基板705包括第一表面707和第二表面708。第一表面707和第二表面708为该基板705上相互平行的两个表面。
各天线单元均铺设于基板705的第一表面707上，且，分别位于该基板 705的第一表面707的四个顶角位置。
各天线单元分别包括第一天线分支709、第二天线分支710和馈电分支 711。该第一天线分支609和第二天线分710分别与该馈电分支711连接。该第一天线分支709可以与上述图5A中的第一天线分支509类似，在此不再赘述，该第二天线分支710可以与上述图5A中的第二天线分支510类似，在此不再赘述。所有的天线分支和馈电分支铺设在该第一表面707上。馈电分支711的第一端具有馈电点712，馈电分支711的第二端具有接地点713；所有馈电点712均与馈电电路连接；所有接地点713均与接地板706连接。
四个天线单元中，第一天线单元701与第二天线单元702的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第三天线单元703与第四天线单元704 的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2；其中，λ为天线单元对应的最低频段的最低频率的对应波长。第一天线单元701的第一天线分支，与，第二天线单元702的第一天线分支，的辐射方向相反；第一天线单元701 的第二天线分支，与，第二天线单元702的第二天线分支，的辐射方向相反。第三天线单元703的第一天线分支，与，第四天线单元704的第一天线分支，的辐射方向相反；第三天线单元703的第二天线分支，与，第四天线单元704 的第二天线分支，的辐射方向相反。图7A中，第一天线单元701、第二天线单元702、第三天线单元703和第四天线单元704的馈电分支相互平行。图 7A中，第一天线单元701与第三天线单元703相互对称，第二天线单元602 和第四天线单元604相互对称。
接地板706上具有每个天线单元的净空区域714；每个天线单元的净空区域714位于每个天线单元在接地板706上的投影区域。
以每个天线单元在该接地板706上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元中的馈电分支711上远离天线分支的边界，距离，该每个天线单元的净空区域714的边界的水平距离为0。该每个天线单元中第一天线分支709的边界，距离，该每个天线单元的净空区域714的边界的水平距离为λ/50。
本发明实施例三还提供再一种4MIMO天线。图8A为本发明实施例三提供的再一种4MIMO天线的结构俯视图。图8B为本发明实施例三提供的再一种4MIMO天线的结构仰视图。如图8A和图8B所示，该天线800可包括第一天线单元801、第二天线单元802、第三天线单元803、第四天线单元804、基板805和接地板806。该基板805包括第一表面807和第二表面808。第一表面807和第二表面808为该基板805上相互平行的两个表面。
各天线单元均铺设于基板805的第一表面807上，且，分别位于该基板 805的第一表面807的四个顶角位置。
各天线单元分别包括第一天线分支809、第二天线分支810和馈电分支 811。该第一天线分支809和第二天线分810分别与该馈电分支811连接。该第一天线分支809可以与上述图5A中的第一天线分支509类似，在此不再赘述，该第二天线分支810可以与上述图5A中的第二天线分支510类似，在此不再赘述。所有的天线分支和馈电分支铺设在该第一表面807上。馈电分支811的第一端具有馈电点812，馈电分支811的第二端具有接地点813；所有馈电点812均与馈电电路连接；所有接地点813均与接地板806连接。
第一天线单元801与第二天线单元802的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第三天线单元803与第四天线单元804的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2；其中，λ为天线单元对应的最低频段的最低频率的对应波长。第一天线单元801的第一天线分支，与，第二天线单元 802的第一天线分支，的辐射方向不同；第一天线单元801的第二天线分支，与，第二天线单元802的第二天线分支，的辐射方向不同。第三天线单元803的第一天线分支，与，第四天线单元804的第一天线分支，的辐射方向相反不同；第三天线单元803的第二天线分支，与，第四天线单元804的第二天线分支，的辐射方向不同。其中，第一天线单元801、第二天线单元802、第三天线单元803和第四天线单元804中相邻天线单元的馈电分支相互垂直。
接地板806上具有每个天线单元的净空区域814；每个天线单元的净空区域814位于每个天线单元在接地板806上的投影区域。
以每个天线单元在该接地板806上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元中的馈电分支811上远离天线分支的边界，距离，该每个天线单元的净空区域814的边界的水平距离为0。该每个天线单元中第一天线分支809的边界，距离，该每个天线单元的净空区域814的边界的水平距离为λ/50。
本发明实施例三所提供天线，分别通过提供多种4MIMO天线对上述实施例所述的天线进行具体说明，可更高地解决支持多频段的4MIMO天线中天线单元间的耦合，避免天线单元之间的干扰。
本发明实施例四还提供一种天线。本发明实施例四通过具体的实例进行说明。图9A为本发明实施例四提供的一种8MIMO天线的结构俯视图。图9B为本发明实施例四提供的一种8MIMO天线的结构仰视图。如图9A和图 9B所示，该天线900可包括第一天线单元901、第二天线单元902、第三天线单元903、第四天线单元904、第五天线单元905、第六天线单元906、第七天线单元907、第八天线单元908、基板909和接地板910。该基板909包括第一表面911和第二表面912。第一表面911和第二表面912为该基板909 上相互平行的两个表面。
各天线单元均铺设于基板909的第一表面911上。其中，第一天线单元 901、第二天线单元902、第三天线单元903、第四天线单元904分别位于该基板909的第一表面911的四个顶角位置。第五天线单元905和第七天线单元907位于第一表面911的边缘位置，且，与第一天线单元901和第二天线单元902的同侧。第六天线单元906和第八天线单元908为与于第一表面911 的边缘位置，且，与第三天线单元903和第四天线单元904的同侧。
各天线单元包括第一天线分支913、第二天线分支914和馈电分支915。该第一天线分支913和第二天线分支914分别与该馈电分支915连接。该第一天线分支913可以与上述图5A中的第一天线分支509类似，在此不再赘述，该第二天线分支914可以与上述图5A中的第二天线分支510类似，在此不再赘述。所有的天线分支和馈电分支铺设在该第一表面911上。馈电分支915的第一端具有馈电点916，馈电分支915的第二端具有接地点917；所有馈电点916均与馈电电路连接；所有接地点917均与接地板910连接。
第一天线单元901与第二天线单元902的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第三天线单元903与第四天线单元904的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2；第五天线单元905与第六天线单元906的馈电点之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2；第七天线单元907与第八天线单元908的馈电点之间的距离也大于或等于λ/4，且小于λ/2。其中，λ为天线单元对应的最低频段的最低频率的对应波长。并且，该第五天线单元905与第七天线单元907的接地点间的距离为λ/12，该第六天线单元906与第八天线单元908的接地点间的距离为λ/12。
第一天线单元901的第一天线分支，与，第二天线单元902的第一天线分支，的辐射方向相反；第一天线单元901的第二天线分支，与，第二天线单元902的第二天线分支，的辐射方向相反。第三天线单元903的第一天线分支，与，第四天线单元904的第一天线分支，的辐射方向相反；第三天线单元903的第二天线分支，与，第四天线单元904的第二天线分支，的辐射方向相反。第五天线单元905的第一天线分支，与，第六天线单元906的第一天线分支，的辐射方向相反；第五天线单元905的第二天线分支，与，第六天线单元906的第二天线分支，的辐射方向相反。第七天线单元907的第一天线分支，与，第八天线单元908的第一天线分支，的辐射方向相反；第七天线单元907的第二天线分支，与，第八天线单元908的第二天线分支，的辐射方向相反。
也就是说，第一天线单元901与第二天线单元902正交，第三天线单元 903与第四天线单元904正交，第五天线单元905与第六天线单元906正交，第七天线单元907与第八天线单元908正交。其中，第一天线单元901还与第五天线单元905正交，第二天线单元902还与第六天线单元906正交，第三天线单元903还与第七天线单元907正交，第四天线单元904还与第八天线单元908正交。
接地板910上具有每个天线单元的净空区域918；每个天线单元的净空区域918位于每个天线单元在接地板910上的投影区域。
以每个天线单元在该接地板910上的投影方向为垂直方向，该每个天线单元中的馈电分支915上远离天线分支的边界，距离，该每个天线单元的净空区域918的边界的水平距离为0。该每个天线单元中第一天线分支913的边界，距离，该每个天线单元的净空区域918的边界的水平距离为λ/50。
该第五天线单元905与第七天线单元907的接地点间的距离为λ/12，该第六天线单元906与第八天线单元908的接地点间的距离为λ/12，则接地板 910上还具有该第五天线单元905与第七天线单元907的间隔区域对应的净空区域，以及，该第五天线单元905与第七天线单元907的间隔区域对应的净空区域。该第五天线单元905与第七天线单元907的间隔区域对应的净空区域为该第五天线单元905与第七天线单元907的间隔区域在接地板910上的投影区域。该第六天线单元906与第八天线单元908的间隔区域对应的净空区域为该第六天线单元906与第八天线单元908的间隔区域在接地板910 上的投影区域。
通过该实施例的8MIMO天线减小测试，可得到天线单元中不同频带对应的天线分支的回拨损耗小于10dB，不同天线单元的各频带对应天线分支的隔离度均小于10dB，并且不同天线单元的各频带对应天线分支的相关性可为，同时还可使得天线单元中低频段对应的天线分支的传输效率大于40％，低频段对应的天线分支的传输效率大于50％，甚至70％。因而，本发明实施例四的天线中各天线单元之间相互独立，相互影响较小，且天线分支点的传输效率较高。
本发明实施例四所提供天线，分别通过提供一种8MIMO天线对上述实施例所述的天线进行具体说明，可更高地解决支持多频段的8MIMO天线中天线单元间的耦合，避免天线单元之间的干扰。
本发明实施例五还提供一种通信设备。图10为本发明实施例五提供的一种通信设备的结构示意图。如图10所示，该通信设备1000可包括天线1001。
其中，天线1001可以为上述天线实施例中任一天线。天线1001可包括多个天线单元，其中，每个天线单元包括多个天线分支和一个馈电分支；多个天线分支均与馈电分支连接；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；多个天线单中存在至少一个天线单元对，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于该第一预设距离，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同；第一预设距离为不同天线单元间的预设距离。
图11为本发明实施例五提供的另一种通信设备的结构示意图。可选的，通信设备1000在上述基础上，还可包括射频处理单元1101和基带处理单元 1102。
基带处理单元1102通过射频处理单元1101与馈电分支连接。
天线1001，用于将接收到的无线信号传输给射频处理单元1101，或者将射频处理单元1101的发射信号转换为电磁波，发送出去。
射频处理单元1101，用于对天线1001接收到的无线信号进行选频、放大、下变频处理，并将其转换成中频信号或基带信号发送给基带处理单元 1102，或者，用于将基带处理单元1102发送的基带信号或中频信号经过上变频、放大，通过天线1001发送出去。
基带处理单元1102，用于对射频处理单元1101发送的中频信号或基带信号进行处理。
可选的，其中天线1001还可包括：基板；基板包括：第一表面；多个天线单元位于第一表面的边缘位置。
可选的，天线1001还可包括：接地板；基板还包括：第二表面；第二表面与第一表面相互平行；接地板位于第二表面上；馈电分支的一端具有馈电点，另一端具有接地点；所有天线单元的接地点均与接地板连接。
可选的，接地板上具有每个天线单元的净空区域；每个天线单元的净空区域位于每个天线单元在接地板上的投影区域。
可选的，以每个天线单元在接地板上的投影方向为垂直方向，每个天线单元中的馈电分支上远离天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为0；每个天线单元中靠近馈电点的天线分支的边界，距离，每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为λ/50。
可选的，若多个天线单元中相邻两个天线单元的接地点间的距离小于或等于λ/12，接地板上还具有：相邻两个天线单元间的间隔区域对应的净空区域；间隔区域对应的净空区域为间隔区域在接地板上的投影区域。
可选的，第一预设距离为λ/2，λ为每个天线单元对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
可选的，每个天线单元对中的两个天线单元之间的距离大于或等于λ/4，且小于λ/2。
可选的，每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向相反。
可选的，若同一天线单元中的相邻天线分支间的距离小于第二预设距离，相邻天线分支中的不同天线分支还对应同一个频段；同一个频段与相邻天线分支中各天线分支对应的频段不同；第二预设距离为同一天线单元中不同频段对应的天线分支对应的耦合距离。
本发明实施例五所提供通信设备，由于天线包括多个天线单元，每个天线单元包括多个天线分支；同一天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；多个天线单元中存在至少一个天线单元对，每个该天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于该第一预设距离，该每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同。因而，本发明实施例可提高支持多频带的MIMO 天线的天线单元之间的耦合，减少天线单元之间的干扰，提高天线单元之间的隔离度，提高天线的传输效率，从而提高通信设备的信号传输效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种天线，其特征在于，包括：
多个天线单元(101)，其中，每个天线单元(101)包括多个天线分支(102)和一个馈电分支(103)；所述多个天线分支(102)均与所述馈电分支(103)连接；同一天线单元(101)中的不同天线分支(102)对应不同的频段；
所述多个天线单元(101)中存在至少一个天线单元对，每个所述天线单元对中的两个天线单元(101)之间的距离小于第一预设距离，所述每个天线单元对中相同频段对应的天线分支(102)的辐射方向不同；
所述天线还包括：基板(201)；所述基板(201)包括：第一表面(202)；所述多个天线单元(101)位于所述第一表面(202)的边缘位置；
所述天线还包括：接地板(301)；所述基板(201)还包括：第二表面(302)；所述第二表面(302)与所述第一表面(202)相互平行；所述接地板(301)位于所述第二表面(302)上；
所述馈电分支(103)的一端具有馈电点(303)，另一端具有接地点(304)；所有天线单元(101)的接地点(304)均与所述接地板(301)连接；
所述接地板(301)上具有所述每个天线单元(101)的净空区域(401)；所述每个天线单元(101)的净空区域(401)位于所述每个天线单元(101)在所述接地板(301)上的投影区域；
以所述每个天线单元(101)在所述接地板(301)上的投影方向为垂直方向，所述每个天线单元(101)中的馈电分支(103)上远离天线分支(102)的边界(402)，距离，所述每个天线单元(101)的净空区域(401)的边界(403)的水平最小距离为0；所述每个天线单元(101)中靠近馈电点(303)的天线分支(102)的边界(404)，距离，所述每个天线单元(101)的净空区域(401)的边界(405)的水平最小距离为λ/50；λ为所述每个天线单元(101)对应的最低频段中的最低频率的对应波长。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，若所述多个天线单元(101)中相邻两个天线单元(101)的接地点(304)间的距离小于或等于λ/12，所述接地板(301)上还具有：所述相邻两个天线单元(101)间的间隔区域对应的净空区域；所述间隔区域对应的净空区域为所述间隔区域在所述接地板(301)上的投影区域。
3.一种通信设备，其特征在于，包括天线(1001)；
其中，所述天线(1001)包括多个天线单元，其中，每个天线单元包括多个天线分支和一个馈电分支；所述多个天线分支均与所述馈电分支连接；同一所述天线单元中的不同天线分支对应不同的频段；所述多个天线单中存在至少一个天线单元对，每个所述天线单元对中的两个天线单元之间的距离小于第一预设距离，所述每个天线单元对中相同频段对应的天线分支的辐射方向不同；
所述通信设备还包括：射频处理单元(1101)和基带处理单元(1102)；所述基带处理单元(1102)通过所述射频处理单元(1101)与所述馈电分支连接；
所述天线(1001)，用于将接收到的无线信号传输给所述射频处理单元(1101)，或者将所述射频处理单元(1101)的发射信号转换为电磁波，发送出去；
所述射频处理单元(1101)，用于对所述天线(1001)接收到的无线信号进行选频、放大、下变频处理，并将其转换成中频信号或基带信号发送给所述基带处理单元(1102)，或者，用于将所述基带处理单元(1102)发送的基带信号或中频信号经过上变频、放大，通过所述天线(1001)发送出去；
所述基带处理单元(1102)，用于对所述射频处理单元(1101)发送的所述中频信号或所述基带信号进行处理；
所述天线(1001)还包括：基板；所述基板包括：第一表面；所述多个天线单元位于所述第一表面的边缘位置；
所述天线(1001)还包括：接地板；所述基板还包括：第二表面；所述第二表面与所述第一表面相互平行；所述接地板位于所述第二表面上；
所述馈电分支的一端具有馈电点，另一端具有接地点；所有天线单元的接地点均与所述接地板连接；
所述接地板上具有所述每个天线单元的净空区域；所述每个天线单元的净空区域位于所述每个天线单元在所述接地板上的投影区域；
以所述每个天线单元在所述接地板上的投影方向为垂直方向，所述每个天线单元中的馈电分支上远离天线分支的边界，距离，所述每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为0；所述每个天线单元中靠近馈电点的天线分支的边界，距离，所述每个天线单元的净空区域的边界的水平最小距离为λ/50。
4.根据权利要求3所述的通信设备，其特征在于，若所述多个天线单元中相邻两个天线单元的接地点间的距离小于或等于λ/12，所述接地板上还具有：所述相邻两个天线单元间的间隔区域对应的净空区域；所述间隔区域对应的净空区域为所述间隔区域在所述接地板上的投影区域。
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