CN110112584B - 一种紧凑型高隔离度mimo天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其包括接地金属板、PCB板和多个天线；接地金属板设于所述PCB板上；多个天线沿PCB板的边缘顺次地设于所述PCB板上；所有的所述天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器，所述隔离器设于PCB板上且靠近PCB板的边缘；所述天线配置有第一净空区。本发明结构紧凑，降低了MIMO天线的体积，且提高了MIMO天线的隔离度。

Description

一种紧凑型高隔离度MIMO天线

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种紧凑型高隔离度MIMO 天线。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)技术是一种多输入多输出天线技术，可以线性提高系统的信道容量和稳定性，是当前无线通信技术发展的主流，并广泛应用于移动基站和终端中。由于MIMO天线是多输入多输出天线，系统信道容量与天线隔离度正相关，同时WiFi与蓝牙、4G与5G共存的场景越来越多，因此，各天线之间的隔离度就非常重要。为了提高天线系统之间的隔离度，现有技术中主要通过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。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种紧凑型高隔离度MIMO天线，结构紧凑，降低了MIMO天线的体积，且相对地提高了MIMO天线的隔离度。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其包括：

PCB板；

接地金属板，其设于所述PCB板上；

多个天线，其沿PCB板的边缘顺次地设于所述PCB板上；所有的所述天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器，所述隔离器设于PCB板上且靠近 PCB板的边缘；所述天线配置有第一净空区。

进一步地，存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线中，至少有一个天线为双频段或多频段天线，记存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线相同的工作频段的总组数为N，该存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间的隔离器的总数为M，M≥N。

进一步地，所述隔离器为开槽缝隙或开路线，且当所述隔离器为开路线时，所述隔离器配置有第二净空区。

进一步地，当所述隔离器为开槽缝隙时，其采用Z型或L型弯折结构。

进一步地，当所述隔离器为开路线时，其采用180°折弯结构。

进一步地，所述隔离器的长度为对应工作频段介质波长的1/4。

进一步地，所述PCB板四个角落中，相邻的两个角落形成一组，其中一组相邻的两个角落中分别设有一个天线，且该两个角落中的天线为存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线。

进一步地，所有的所述天线的数量不大于4个，且各天线分别位于PCB板四个角落中的其中一个角落。

进一步地，所有的天线为WiFi天线或蓝牙天线，或一部分为 WiFi天线，剩余部分为蓝牙天线。

本发明还提供了一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其包括：

PCB板；

接地金属板，其设于所述PCB板上；

多个天线，其沿PCB板的边缘顺次地设于所述PCB板上；所有的所述天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间，以及该两个天线中至少一个天线远离另一天线的一侧，均配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器，所述隔离器设于PCB板上且靠近PCB板的边缘；所述天线配置有第一净空区。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)相比于现有技术中采用天线之间的距离来满足隔离度要求而言，本发明中，隔离器和天线都设在PCB板上，天线之间通过开设隔离器来满足隔离度要求，从而可以大大减小MIMO天线的体积，使得结构更加紧凑，该MIMO天线可以设置多个天线，从而提高了集成度，而且相对于同体积大小的现有天线，本发明提高了天线的隔离度，从而解决了现有小型化MIMO天线隔离度不够所造成的MIMO 天线上各个天线之间同频或临频干扰严重甚至无法共存的问题。

(2)本发明利用开路线和开槽缝隙抵消天线空间耦合和地板表面电流引起的互耦，有效的提高各个天线之间的隔离度和系统集成度，不需要为各个天线设置单独的PCB和添加额外的器件，也不需要增加工艺，只需要在设计阶段预留合适的位置，用于布置天线。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种紧凑型高隔离度MIMO天线结构示意图；

图2为图1中右上角局部图；

图3为本发明实施例提供的另一种紧凑型高隔离度MIMO天线结构示意图；

图4为图3中右侧和底部的局部图；

图5为本发明实施例提供的每端口S11回波损耗图；

图6为本发明实施例提供的各端口间的隔离度图；

图7为本发明实施例提供的作为WiFi天线的第一天线的辐射增益图；

图8为本发明实施例提供的作为WiFi天线的第二天线的辐射增益图；

图9为本发明实施例提供的作为蓝牙天线的第三天线的辐射增益图；

图10为本发明实施例提供的另一种紧凑型高隔离度MIMO天线结构示意图；

图11为图10中右上角的局部图。

图中：1、接地金属板；2、PCB板；3、隔离器；4、第一天线； 5、第二天线；6、第三天线；7、第二去耦电路；8、匹配枝节；9、第一馈点；10、第一短路点；11、第二馈点；12、第二短路点；13、第一去耦电路。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明中5G频段覆盖的频率范围为5.15～5.85GHz，2.4G频段覆盖的频率范围为2.402～2.483GHz。

参见图1所示，本发明的第一个实施例提供了一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其包括接地金属板1、PCB板2和多个天线；其中，接地金属板1设于PCB板2上；多个天线沿PCB板2的边缘顺次地设于PCB板2上；

所有的天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线，存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器3，且隔离器3的长度为对应工作频段介质波长的1/4。仍然以图1作为示例进行详细说明，图1中具有两个天线，分别为第一天线4和第二天线5，则：

(1)若第一天线4与第二天线5中其中一个为单频段天线，且可以在比如2.4G频段工作，另一个天线为单频段天线且可以在比如 2.4G频段工作，或另一个天线为双频段或多频段天线且无论双频段或多频段都可以在比如2.4G频段工作，此时，第一天线4与第二天线5属于存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线，且第一天线4 与第二天线5相同的工作频段的总组数为一组，即具有2.4G这一种相同的工作频段，则在第一天线4与第二天线5之间配置的隔离器3 的总数至少是一个，该隔离器3对应于2.4G工作频段，该隔离器3 的长度为2.4G频段介质波长的1/4，且配置的隔离器3的总数根据第一天线4与第二天线5之间的隔离度的需要进行选择，如果一个隔离器3还不满足隔离度要求，则设置两个；

(2)若第一天线4与第二天线5均为双频段天线，且可以在比如2.4G和5G频段工作，此时，第一天线4与第二天线5也属于存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线，且第一天线4与第二天线 5相同的工作频段的总组数为两组，即具有2.4G和5G两种相同的工作频段，则在第一天线4与第二天线5之间配置的隔离器3的总数至少应该是两个，即有至少一个对应于2.4G工作频段的隔离器3且该隔离器3的长度为2.4G频段介质波长的1/4，以及至少一个对应于 5G工作频段的隔离器3且该隔离器3的长度为5G频段介质波长的1/4，且这两种隔离器3的配置数量根据第一天线4与第二天线5之间的隔离度的需要进行选择，如果每种隔离器3设置一个还不满足隔离度要求，则设置两个；

(3)对于都是多频段天线而言，可以依次类推，确保每一组相同的工作频段至少配置有一个对应于该工作频段的隔离器3。

因此，在存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线中，至少有一个天线为双频段或多频段天线，记存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线相同的工作频段的总组数为N，该存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间的隔离器3的总数为M，M≥N。

参见图2所示，隔离器3设于PCB板2上且靠近PCB板2的边缘，且天线配置有第一净空区。第一净空区指的是PCB板上天线所在的区域内没有任何金属和其他器件的区域，设置第一净空区的好处是可以明显改善天线的性能，为了更好地理解第一净空区，可以参见图2所示。

相比于现有技术中采用天线之间的距离来满足隔离度要求而言，本发明中，隔离器3和天线都设在PCB板2上，天线之间通过开设隔离器3来满足隔离度要求，从而可以大大减小MIMO天线的体积，使得结构更加紧凑，该MIMO天线可以设置多个天线，从而提高了集成度，而且相对于同体积大小的现有天线，本发明提高了天线的隔离度，从而解决了现有小型化MIMO天线隔离度不够所造成的MIMO 天线上各个天线之间同频或临频干扰严重甚至无法共存的问题。

本发明提供的MIMO天线采用接地金属板1和PCB板2与主系统的大地以及主系统的PCB板共板的设计，从而起到了充分利用板上空间的同时有效降低了体积和成本，进一步地提高了集成度。

由于隔离器3具有开槽缝隙和开路线两种结构，对于开槽缝隙的隔离器3而言，只需要有完整的地平面供开槽用，就不需要净空区，对于开路线的隔离器3而言，其配置有第二净空区，对于第二净空区，其指的是PCB板上隔离器3所在的区域内没有任何金属和其他器件的区域，设置第二净空区的好处是可以明显改善隔离器3的性能，为了更好地理解第二净空区，可以参见图3所示。

此外，隔离器3采用开槽缝隙还是开路线，可以根据实际设计需要进行选择，而且，本发明不限制所有的隔离器3只能使用开槽缝隙或开路线，根据实际设计需要，可以搭配使用。

当隔离器3为开槽缝隙时，其采用Z型或L型弯折结构，参见图2所示，图2中，第一净空区左侧的隔离器3为L型弯折结构的开槽缝隙，第一净空区下方的隔离器3为Z型弯折结构的开槽缝隙。

当隔离器3为开路线时，其采用180°折弯结构，参见图3和图 4，该MIMO天线设有三个天线，分别为第一天线4、第二天线5和第三天线6，其中，位于第二天线5和第三天线6之间的隔离器3采用的是180°折弯结构的开路线。

为了充分利用PCB板2的板上空间，增大存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间的距离，提高隔离度，PCB板2四个角落中，相邻的两个角落形成一组，其中一组相邻的两个角落中分别设有一个天线，且该两个角落中的天线为存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线，可以参见图1所示。

当然了，为了确保充分利用PCB板2的板上空间的同时，能够设置更多的天线，所有的天线的数量不大于4个，且各天线分别位于 PCB板2四个角落中的其中一个角落，参见图3所示，具有三个天线第一天线4、第二天线5和第三天线6，且分别位于一个角落。

各个天线可以根据实际需要设置，比如所有的天线为WiFi天线或蓝牙天线，或一部分为WiFi天线，剩余部分为蓝牙天线。WiFi天线和蓝牙天线可以从倒F天线、单极天线以及折叠PIFA天线(PIFA 天线，全称为“Planar Inverted FAntenna”，中译为“平面倒F天线”。其基本结构可以分为一个辐射顶片(top patch)，一个馈电引脚(feeding pin)，一个短路引脚(shorting pin)，狭槽(slot)，还有所需的参考地(ground)。由于其辐射顶片，馈电引脚，以及短路引脚从侧面来看，如同一个倒放在地平面上的大写英文字母“F”，故而得名“平面倒F天线”)中选择。

本发明的第二个实施例提供了一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其包括接地金属板1、PCB板2和多个天线；其中，接地金属板1设于PCB板2上；多个天线沿PCB板2的边缘顺次地设于PCB板2 上；所有的天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间，以及该两个天线中至少一个天线远离另一天线的一侧，均配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器3，隔离器3设于PCB板2上且靠近PCB 板2的边缘；天线配置有第一净空区。

对于存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线，为了满足其隔离度，优先是在这两个天线之间设置隔离器3，然而考虑到MIMO天线制造过程中，PCB板2在这两个天线之间的空间有限，当PCB板 2在这两个天线之间的空间容纳不了能够满足隔离度的所有隔离器3的时候，则可以在这两个天线中至少一个天线远离另一天线的一侧配置至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器3，以满足隔离度的要求。

仍然以图1作为示例进行详细说明，图1中具有两个天线，分别为第一天线4和第二天线5，则：

(1)若第一天线4和第二天线5相同的工作频段的总组数为一组，比如2.4G工作频段，第一天线4和第二天线5之间需要设置隔离器3的总数为X个，而PCB板2上的空间只能满足Y个，且Y＜ X，则多余的X-Y个隔离器3可以设置在第一天线4远离第二天线5 的一侧，或者第二天线5远离第一天线4的一侧，或者分散在第一天线4与第二天线5互相远离的一侧，以满足隔离度要求，具体布置方式，根据设计要求确定。

(2)若第一天线4和第二天线5相同的工作频段的总组数为两组或多组，比如2.4G和5G工作频段这种两组情况，第一天线4和第二天线5之间需要设置隔离器3的总数为X个，而PCB板2上的空间只能满足Y个，且Y＜X，则多余的X-Y个隔离器3可以设置在第一天线4远离第二天线5的一侧，或者第二天线5远离第一天线 4的一侧，或者分散在第一天线4与第二天线5互相远离的一侧，以满足隔离度要求，至于多少个对应于2.4G频段的隔离器3和多少个对应于5G频段的隔离器3设置在第一天线4和第二天线5之间，根据设计要求确定。多组情况可以此类推。

参见图1所示，在本发明的第三个实施例中，天线有两个，且分别为第一天线4和第二天线5，本实施例中的第一天线4和第二天线 5都是WiFi天线，且均为2.4G频段的单频段天线，第一天线4和第二天线5分别位于PCB板2相邻的两个角落；为了满足第一天线4 和第二天线5的隔离度要求，第一天线4和第二天线5之间隔离器3 的总数为两个，然而第一天线4和第二天线5之间的空间限制，只能设置一个隔离器3，另一个隔离器3设置在第二天线5远离第一天线 4的一侧，这两个隔离器3均为缝隙开口位于板边缘的开槽缝隙，且其长度均为2.4G频段介质波长的1/4。参见图1所示，本实施例中，第一天线4和第二天线5均采用折弯成90°的单极天线，参见图2 所示，该单极天线呈L型，且单极天线的折弯处具有匹配枝节8(匹配枝节8是由单极天线延伸而形成的一部分)，该匹配枝节8与单极天线形成T型结构，通过匹配枝节8，可以改善第一天线4和第二天线5的匹配带宽和辐射场形。

参见图1所示，基于第三个实施例，在本发明的第四个实施例中，提供了具体的参数，第一天线4和第二天线5的尺寸相同，都是长 L1＝20.5mm，宽W1＝9.5mm，相应的第一净空区的尺寸都是长 L2＝30mm，宽W2＝10mm。参见图1所示，第一天线4和第二天线5 都有一个第一馈点9，且第一天线4的第一馈点9与第一天线4的长臂顶端的距离A＝12mm，由于位于第一天线4和第二天线5之间的隔离器3离第二天线5较近，为了改善第二天线5的匹配，使得第二天线5的输入阻抗接近50Ω，以达到最佳的辐射效率，第二天线5的第一馈点9位置向PCB板2板边移动了一定距离，此处移动了3mm，使得第一馈点9与第二天线5长臂顶端的距离B＝15mm。结合图2所示，位于第一天线4和第二天线5之间的隔离器3呈Z形折弯，主要工作在2.4G频段，该隔离器3的长度包括三段分段长度，从其缝隙开口开始，这三段分段长度分别为a1＝3mm、b1＝14.7mm和c1＝2mm，且该隔离器3的缝隙开口距第二天线5的第一净空区的距离为 d1＝18mm。位于第二天线5远离第一天线4一侧的隔离器3呈L形折弯，主要工作在2.4G频段，该隔离器3的长度包括两段分段长度，从其缝隙开口开始，这两段分段长度分别是a2＝3mm和b2＝15.7mm，且该隔离器3的缝隙开口距离第二天线5的第一净空区的距离为d2＝18mm。

参见图3所示，在本发明的第五个实施例中，天线有三个，且分别为第二天线5和设于第二天线5两侧的第一天线4和第三天线6，其中，第一天线4和第二天线5均为WiFi天线，且均为2.4G/5G频段的双频段天线，第三天线6为蓝牙天线，且为2.4G频段的单频段天线；因此，第三天线6和第二天线5之间设有一个对应于2.4G频段的隔离器3，该隔离器3为开路线且其长度均为2.4G频段介质波长的1/4；第一天线4和第二天线5之间设有三个隔离器3，且自第一天线4到第二天线5，该三个隔离器3依次为开槽缝隙、开路线和开槽缝隙，且这三个隔离器3的长度依次为2.4G频段介质波长的1/4、 2.4G频段介质波长的1/4和5G频段介质波长的1/4，参见图4所示，为采用开路线的隔离器3和采用开槽缝隙的隔离器3的示意图。在本实施例中，第一天线4水平放置在PCB板2的左下角，第二天线5 垂直放置在PCB板2的右下角，第三天线6水平放置在PCB板2的右上角，从而尽可能利用PCB板2上的空间尺寸，提高隔离度。在第一天线4和第二天线5之间设置三个隔离器3的好处是，这两个天线存在两个相同的工作频段，而隔离器3是单频段工作，三个隔离器 3中，两个工作在2.4G频段，一个工作在5G频段，一方面满足天线两个频段工作要求，另一方面可以整体提高隔离度。

在本实施例中，利用开路线和开槽缝隙抵消天线空间耦合和地板表面电流引起的互耦，有效的提高各个天线之间的隔离度和系统集成度，不需要为各个天线设置单独的PCB和添加额外的器件，也不需要增加工艺，只需要在设计阶段预留合适的位置，用于布置天线。

参见图3所示，基于第五个实施例，在本发明的第六个实施例中，提供了具体的参数。第一天线4和第二天线5的尺寸相同，都是长 L1＝16.5mm，宽W1＝9mm，第三天线6的长宽为L3＝12.4mm、 W3＝8mm，参见图4所示，其中第一天线4和第二天线5的第一净空区的长宽都为L2＝30mm、W2＝9mm，第三天线6的第一净空区的长宽为L4＝16mm、W4＝9mm。参见图3所示，第一天线4和第二天线 5都设有第一短路点10和第一馈点9，第一短路点10与相应的第一馈点9的距离C＝6.6mm，第三天线6具有第二短路点12和第二馈点11，第二短路点12与其第二馈点11的距离D＝0.5mm，第一短路点 10和第二短路点12都是就近连接接地金属板1，从而将相应的天线连接到大地上，第一天线4和第二天线5的馈点锥形结构尺寸为 L5＝10.5mm、W5＝3mm，第一天线4和第二天线5的第一馈点9以及第三天线6的第二馈点11都是通过板上微带线连接到RF信号收发器。

由于本实施例中，位于第一天线4和第二天线5之间的三个隔离器3中，紧靠第一天线4的隔离器3采用板边开槽缝隙形式，其长度接近2.4G频段介质波长的1/4，主要工作在2.4G频段，参见图3所示，为了减小尺寸和布线需要，该隔离器3设置成具有两个直角弯的结构，从而使得该隔离器3的长度包括三段分段长度，该隔离器3从其缝隙开口开始，这三段分段长度分别是a3＝4mm、b3＝11.5mm和 c3＝7mm，贴近板边，该隔离器3的缝隙开口距离第一天线4的第一净空区的距离为d3＝14.5mm。

由于本实施例中，位于第一天线4和第二天线5之间的三个隔离器3中，紧靠第二天线5的隔离器3采用板边开槽缝隙形式，其长度接近5G频段介质波长的1/4，主要工作在5Gz频段，参见图4所示，为了减小尺寸并提升性能，该隔离器3设置成在第二天线5的第一净空区边沿具有两个分枝的结构，从而使得该隔离器3的长度包括三段分段长度，该隔离器3从其缝隙开口开始，这三段分段长度分别是 a4＝2mm、b4＝3.5mm和c4＝3.5mm，贴近板边。该隔离器3的缝隙开口远离第二天线5以降低对第二天线5的驻波和辐射场形的影响，所有层的缝隙都完全对齐且做好包地。

在本实施例中，对于位于第一天线4和第二天线5之间的三个隔离器3中的中间的隔离器3而言，见图3和图4所示，该隔离器3的长度接近2.4G频段介质波长的1/4，主要工作在2.4G频段，该隔离器3平行于板边放置，该隔离器3为180°折弯的开路线，使得该隔离器3的长度包括三段分段长度，该隔离器3从靠近板边开始，这三段分段长度分别是a5＝10mm、b5＝3mm和c5＝12.5mm，该隔离器3 的第二净空区长宽是L6＝14.5mm、W6＝6.5mm，距离第二天线5的第一净空区的距离d5＝20.7mm。

在本实施例中，见图3所示，位于第三天线6和第二天线5之间的隔离器3总长度接近2.4G频段介质波长的1/4，主要工作在2.4G 频段，该隔离器3垂直于板边放置，该隔离器3为180°折弯的开路线，使得该隔离器3的长度包括三段分段长度，该隔离器3从第三天线6朝第二天线5方向，这三段分段长度分别是a6＝8.5mm、b6＝3mm 和c6＝10.8mm，该隔离器3的第二净空区长宽是L7＝7mm、 W7＝11.5mm，距离第二天线5的第一净空区的距离d6＝28mm。

图5是第六个实施例用HFSS仿真得到的回波损耗指标，根据对比测试S参数会往高频偏100MHz左右，所以该图中的仿真数据是预失真的结果，可以看出2.4G频段和5G频段回波损耗都在-10dB以下；图6是第一天线4(T1)、第二天线5(T2)和第三天线6(T3)三者间的隔离度指标St(T1，T2)、St(T1，T3)和St(T2，T3)，可以看出隔离度在工作频段有大幅提升，且都大于20dB；图7是第一天线4为WiFi天线时水平面各个频段的辐射增益图，从图中可以看出，水平面增益在3dBi左右，满足设计要求；图8是第二天线5为WiFi 天线时水平面各个频段的辐射增益图，从图中可以看出，水平面增益在3dBi左右，满足设计要求；图9是第三天线6为蓝牙天线时水平面各个频段的辐射增益图，从图中可以看出，水平面增益在3dBi左右，满足设计要求；因此，通过仿真优化与实测对比，各项指标满足工程使用要求。

参见图10所示，在本发明的第七个实施例中，天线有三个，且分别为第三天线6和设于第三天线6两侧的第一天线4和第二天线5，第一天线4和第二天线5均为WiFi天线，第三天线6为蓝牙天线；第三天线6和第二天线5之间设有一个第一去耦电路13和一个隔离器3，且该隔离器3和第一去耦电路13自第三天线6朝第二天线5 依次布置，且均为开路线；第一天线4和第三天线6之间设有一个第二去耦电路7和两个隔离器3，且该两个隔离器3和第二去耦电路7 自第三天线6朝第一天线4依次布置，且均为开路线。在设计阶段，第一去耦电路13和第二去耦电路7同隔离器一样，在设计阶段预留合适位置即可，第一去耦电路13和第二去耦电路7的结构可参见图 11所示。

结合图3，参见图10所示，本实施例相对于第六个实施例，第一天线4、第二天线5和第三天线6的结构尺寸分别相同，作为蓝牙天线的第三天线6与作为WiFi天线的第二天线5位置互换，同时第三天线6与第一天线4垂直，与第二天线5平行，进一步提升了第一天线4和第二天线5的隔离度，同时去掉了第六个实施例中工作在 5G频段的隔离器3，因为在本实施例中，同为WiFi天线的第一天线 4和第二天线5的距离在5G频段已接近2倍电磁波的波长，5G频段不加隔离器也可以做到-30dB以下。

参见图10所示，在本实施例中，位于第一天线4和第三天线6 之间的两个隔离器3都是采用的开路线形式，且自第一天线4朝第三天线6，两个隔离器3分别平行于板边和垂直于板边，该方案可以提升作为WiFi天线的第一天线4和作为蓝牙天线的第三天线6的隔离度，同时根据布局的需要，位于第三天线6和第二天线5之间的隔离器3距离作为WiFi天线的第二天线5的第一净空区的距离 d7＝30.5mm。

参见图10和图11所示，在本实施例中，在第一天线4的第一净空区设置第二去耦电路7以及在第二天线5的第一净空区设置第一去耦电路13的好处是可以改善WiFi天线的双频匹配特性和匹配带宽，优化辐射场形，而去耦电路的长度需要根据其对应的天线的实际情况进行设计，在本实施例中，第一去耦电路13和第二去耦电路7尺寸一致，成“几”字形折弯，第一去耦电路13和第二去耦电路7的长度都包括四段分段长度，参见图11所示，从靠近第一天线4或第二天线5开始，四段分段长度分别是a8＝3.2mm、b8＝8mm、c8＝1mm和 d8＝9.2mm，且两个去耦电路距离对应的天线的第一净空区边沿 e8＝1mm。

总之，本发明实现了开路线和开槽缝隙两种隔离器的小型化，具有更小的尺寸，更简单的结构，两种隔离器可以灵活运用，避开板上其他器件的同时不影响功能的实现。有利于实现MIMO天线和多系统同频邻频天线及整机的小型化，且能与主系统共板设计，提高了系统集成度，采用平面印刷工艺和低成本的FR4板材，边际成本为零，从而显著降低了生产成本。

本发明的MIMO天线具有结构紧凑，隔离度高，分集性能好，系统集成度高等优点，可用于5G，LTE，WiFi和蓝牙等MIMO和多射频系统共存的基站和终端系统中。

本发明不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，其包括：

PCB板(2)；

接地金属板(1)，其设于所述PCB板(2)上；

多个天线，其沿PCB板(2)的边缘顺次地设于所述PCB板(2)上；所有的所述天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器(3)，所述隔离器(3)设于PCB板(2)上且靠近PCB板(2)的边缘；所述天线配置有第一净空区；

各个所述隔离器(3)独立地选择采用开槽缝隙或开路线结构，且当所述隔离器(3)为开路线时，所述隔离器(3)配置有第二净空区。

2.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线中，至少有一个天线为双频段或多频段天线，记存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线相同的工作频段的总组数为N，该存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间的隔离器(3)的总数为M，M≥N。

3.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：当所述隔离器(3)为开槽缝隙时，其采用Z型或L型弯折结构。

4.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：当所述隔离器(3)为开路线时，其采用180°折弯结构。

5.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述隔离器(3)的长度为对应工作频段介质波长的1/4。

6.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：所述PCB板(2)四个角落中，相邻的两个角落形成一组，其中一组相邻的两个角落中分别设有一个天线，且该两个角落中的天线为存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线。

7.如权利要求6所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：所有的所述天线的数量不大于4个，且各天线分别位于PCB板(2)四个角落中的其中一个角落。

8.如权利要求1所述的紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于：所有的天线为WiFi天线或蓝牙天线，或一部分为WiFi天线，剩余部分为蓝牙天线。

9.一种紧凑型高隔离度MIMO天线，其特征在于，其包括：

PCB板(2)；

接地金属板(1)，其设于所述PCB板(2)上；

多个天线，其沿PCB板(2)的边缘顺次地设于所述PCB板(2)上；所有的所述天线中具有至少两个存在相同的工作频段且相邻布置的天线；存在相同的工作频段且相邻布置的两个天线之间，以及该两个天线中至少一个天线远离另一天线的一侧，均配置有至少一个对应于该相同的工作频段的隔离器(3)，所述隔离器(3)设于PCB板(2)上且靠近PCB板(2)的边缘；所述天线配置有第一净空区；

各个所述隔离器(3)独立地选择开槽缝隙或开路线，且当所述隔离器(3)为开路线时，所述隔离器(3)配置有第二净空区。

Images