CN111224215A - Mimo天线及电子设备 - Google Patents

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CN111224215A CN201911425530.XA CN201911425530A CN111224215A CN 111224215 A CN111224215 A CN 111224215A CN 201911425530 A CN201911425530 A CN 201911425530A CN 111224215 A CN111224215 A CN 111224215A
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Abstract

本发明公开一种MIMO天线及电子设备,MIMO天线包括基板和多个天线,多个天线包括工作于第一频段的多个第一频段天线、工作于第二频段的多个第二频段天线及可在第一频段和第二频段工作的第三频段天线。基板具有相对的第一端和第二端以及自第一端至第二端延伸且相对的第一板边和第二板边,至少两个第三频段天线分设于基板的第一端和第二端。第一板边和第二板边均设置至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线,第一板边上的第一频段天线和第二频段天线依次排布且交错设置。第二板边上的至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线交错设置。本发明用于解决多个天线传输效率较低的技术问题。

Description

MIMO天线及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域,特别涉及MIMO天线及电子设备。
背景技术
随着5G通信的发展,对天线的传输性能提出了更高的要求,技术人员为 了实现达到5G的传输速率,通常会设置多个天线单元,即MIMO天线(多 输入多输出天线),而随着天线数量的增加,天线的体积也会随之增加,技 术人员很难兼顾多个天线单元间的传输系数,使得天线单元间的传输效率较 低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种MIMO天线,旨在解决多个天线传输的方案 中传输效率较低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种MIMO天线,所述MIMO天线包括:
基板;
多个天线,多个所述天线包括工作于第一频段的多个第一频段天线、工 作于第二频段的多个第二频段天线及可在第一频段和第二频段工作的第三频 段天线;
所述基板具有相对的第一端和第二端以及自所述第一端至第二端延伸且 相对的第一板边和第二板边,至少两个所述第三频段天线分设于所述基板的 第一端和第二端;
所述第一板边和第二板边均设置至少两个第一频段天线和至少两个第二 频段天线,所述第一板边上的第一频段天线和第二频段天线依次排布且交错 设置;所述第二板边上的至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线交 错设置。
可选地,所述基板包括介质基板和地板,介质基板和地板固定连接,所 述第一频段天线、所述第二频段天线和所述第三频段天线设置于所述介质基 板上,所述MIMO天线还包括设置于相邻的任意两天线之间的N个长度条槽, 所述长度条槽为净空区,N个所述长度条槽均设置于所述地板上。
可选地,所述基板具有板面,在所述第二频段天线为边框缝隙天线时, 所述边框缝隙天线包括第一部分和第二部分,所述边框缝隙天线的第一部分 设置于所述第一板边或者所述第二板边上,所述边框缝隙天线的第二部分分 设置于所述板面上。
可选地,在所述第二频段天线为边框缝隙天线时,所述边框缝隙天线还 包括L型馈电结构。
可选地,在所述第三频段天线为π型天线时,所述π型天线包括Z型枝 节、C型枝节以及L型枝节,所述Z型枝节和所述C型枝节分别与所述L型 枝节连接。
可选地,所述Z型枝节包括第一段、第二段和第三段,所述第一段的长 度为1.5mm,宽度为1mm;所述第二段的长度为8.5mm,宽度为1mm;所 述第三段的长度为4mm,宽度为0.5mm;
所述C型枝节包括第四段、第五段和第六段,所述第四段的长度为3.5 mm,宽度为1mm;所述第五段的长度为4.5mm,宽度为0.5mm;所述第六 段的长度为4.5mm,宽度为0.5mm;
所述L型枝节包括第七段和第八段,所述第七段的长度为8.5mm,宽度 为1mm;所述第八段的长度为9mm,宽度为2mm;
所述第一段及所述第六段分别连接于所述第七段。
可选地,当所述第一频段天线为L型天线时,L型天线包括第一枝节和 第二枝节,所述第一枝节的宽度为1mm,长度为8mm;所述第二枝节的宽 度为1.5mm;长度为6.5mm。
可选地,所述第一频段为3.3-3.6GHz,所述第二频段为4.8-5GHz。
可选地,所述第一频段天线在所述基板的长边中轴线的两侧对称设置, 所述第二频段天线在所述基板的长边中轴线的两侧对称设置,所述第三频段 天线在所述基板的短边中轴线的两侧对称设置。
所述第一频段天线为四个,分别为第二天线、第四天线、第七天线和第 五天线;所述第二频段天线为四个,分别为第一天线、第三天线、第八天线 和第六天线;所述第三频段天线为两个,分别为第九天线和第十天线;
所述基板具有相对的第一端和第二端以及自所述第一端至第二端延伸且 相对的第一板边和第二板边,所述第九天线和所述第十天线分设于所述基板 的第一端和第二端;
所述第一天线、所述第三天线、所述第二天线及所述第四天线设于所述 基板的第一板边,所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线及所述第四 天线顺次排列;
所述第八天线、所述第六天线、所述第七天线及所述第五天线设于所述 基板的第二板边,且设置于所述第九天线和所述第十天线之间,所述第八天 线、所述第七天线、所述第六天线及所述第五天线沿所述第二侧面设置顺次 排列。
为实现上述目的,本发明还提出一种电子设备,包括如上所述的MIMO 天线。
本发明通过在MIMO天线设置有基板以及多个天线,通过将基板的第一 板边上的第一频段天线和第二频段天线依次排布且交错设置;基板的第二板 边上的至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线交错设置,从而优化 MIMO天线,使得MIMO天线可以工作在第一频段和第二频段,并且将第一 频段天线和至少两个第二频段天线交错设置,提高同频率天线的隔离度,同 时降低MIMO天线在第一频段和第二频段时的传输系数,进一步提高MIMO 天线的传输效率。同时设置有可以工作在第一频段和第二频段工作的第九天 线和第十天线,将第九天线和第十天线分设于基板的第一端和第二端,中间 间隔有至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线,从而可以提高第九 天线和第十天线工作在任一频段时的隔离度,同时提高MIMO天线的传输效 率。
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作简单地介绍,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示出的结构获得其他的 附图。
图1为本发明MIMO天线的俯视图;
图2为本发明MIMO天线的仰视图;
图3为本发明MIMO天线的改进后的各个天线的反射系数示意图;
图4为本发明MIMO天线分别工作在第一频段和第二频段的隔离度示意 图;
图5为本发明MIMO天线在设有长度条槽前后隔离度与频率曲线的对比示 意图;
图6为本发明MIMO天线的第九天线以及第十天线在设有长度条槽前后的 隔离度与频率曲线的对比示意图;
图7为本发明MIMO天线的一部分天线的传输效率示意图;
图8为本发明MIMO天线的另一部分天线的传输效率示意图;
图9为本发明电子设备的各个端口工作时的反射系数示意图;
图10为本发明电子设备的一部分端口工作时的隔离度示意图;
图11为本发明电子设备的另一部分端口工作时的隔离度示意图;
图12为本发明MIMO天线中平面L型天线以及π形天线的结构示意图;
图13为本发明MIMO天线中边框缝隙天线的结构示意图;
图14为本发明MIMO天线中相关参数对照示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步 说明。
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的一部分实施例, 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 作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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、 前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时, 则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、 “第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可 以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方 案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在, 也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种MIMO天线,用于解决现有多个天线组合的传输效率较 低的技术问题。
在一实施例中,提出一种MIMO天线,旨在提高组合天线的传输效率, 如图1所示,MIMO天线包括基板10和多个天线,多个天线包括工作于第一 频段的多个第一频段天线、工作于第二频段的多个第二频段天线及可在第一 频段和第二频段工作的第三频段天线。基板10具有相对的第一端101和第二 端102以及自第一端101至第二端102延伸且相对的第一板边103和第二板 边104。
其中,第三频段天线可以工作在第二频段或者第一频段,也可以同时工 作在第二频段和第一频段,在第一板边103和第二板边104均设置至少两个 第一频段天线和至少两个第二频段天线,第一板边103上的第一频段天线和 第二频段天线依次排布且交错设置。从而在不同频段的天线之间形成隔离带, 以提高同频率天线的隔离度,进一步降低MIMO天线工作在第一频段或者第 二频段时的传输系数,提高MIMO天线的传输效率。第二板边104上的至少 两个第一频段天线和至少两个第二频段天线交错设置。增加在工作于同一频 段的天线的距离,使得在同样面积大小的基板10上可以放置更多天线,通过 将第一频段天线和第二频段天线依次排布且交错设置,且在基板10上设置两 列,可以极大程度上增加单位面积内可以增设的天线数量,且还能提高MIMO 天线的传输效率。另外,至少两个第三频段天线分设于基板10的第一端101 和第二端102。以增强阻抗匹配,减小反射系数以及传输系数,在MIMO天 线的对应频率进行信号增强,同时提高MIMO天线的传输效率。
在一实施例中,第一频段为3.3-3.6GHz,第二频段为4.8-5GHz,这两个 频段为工信部确定的5G所用的频段,能适用于现有技术中的设备的同时,还 能应用于5G设备,本方案中所依据的改进的原理以及技术方案也可以应用于 其他频段。
在一实施例中,如图2所示,基板10包括介质基板和地板106,介质基 板和地板106固定连接,第一频段天线、第二频段天线和第三频段天线设置 于介质基板上,任一天线下方均设置有同轴线60,同轴线60具有外导体和内 导体,外导体与地板106连接,内导体穿过介质基板第一频段天线、第二频 段天线以及第三频段天线一对一连接。
此时,加入同轴线60之后对第一频段天线、第二频段天线以及第三频段 天线的性能进行测试,可以更好的模拟实际测试环境,使得仿真效果和实际 使用情况更相近。而且此时将至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天 线交错设置,可以更好的实现天线跟同轴线60之间的阻抗匹配,从而减小反 射系数以及后传输系数,使得每个天线之间互不影响。
在一实施例中,如图2所示,基板10包括介质基板和地板106,介质基 板和地板106固定连接,第一频段天线、第二频段天线和第三频段天线设置 于介质基板上,MIMO天线还包括设置于相邻的任意两天线之间的N个长度 条槽,长度条槽为净空区,N个长度条槽均设置于地板106上。
在上述实施例中,当在相邻的任意两天线之间设置有长度条槽(501、502) (501、502)时,可以将任意两天线隔离开来,从而进一步提高其任意两天 线之间的隔离度。
在一实施例中,基板10具有板面,在第二频段天线为边框缝隙天线时, 边框缝隙天线包括第一部分和第二部分,边框缝隙天线的第一部分设置于第 一板边103或者第二板边104上,边框缝隙天线的第二部分分设置于板面上。
其中,将边框缝隙天线分别设置在板面以及板边上,可以较好的实现对 频率的要求,另外,将天线部分设置在板边上,可以进一步减小天线在基板 10上所占的面积,从而进一步缩小基板10的面积。
在一实施例中,在第二频段天线为边框缝隙天线时,边框缝隙天线还包 括L型馈电结构(301/302)。
其中,L型馈电结构(301/302)运行在第二频段,将L型馈电结构(301/302) 以及缝隙(303/304)组成的缝隙天线设置为边框缝隙天线,以更好的对第二 频段的信号进行激励,增强天线工作于第二频段的发射和接收能力。
在一实施例中,在第三频段天线为π型天线(401/402)时,π型天线 (401/402)包括Z型枝节、C型枝节以及L型枝节,Z型枝节和C型枝节分 别与L型枝节连接。
其中,L型枝节工作于第一频段,C型枝节和Z型枝节工作在第二频段, 因此,此时的第三频段天线可以实现在第一频段和第二频段之间切换工作, 而且L型枝节的两段可以进行阻抗匹配,从而增强天线在第一频段的工作效 率。C型枝节和Z型枝节两者的辐射面叠加,从而增强天线的在第二频段的 工作效率。
在一实施例中,为了进一步优化天线的性能,经过多次试验得到隔离度、 反射性能以及工作效率较优的天线设计参数。
为了增强天线在第一频段的性能,经过多次试验发现,如图13及图14 所示,天线为如下参数时,其在第一频段的传输性能是最好的,Z型枝节包括 第一段、第二段和第三段,第一段的长度PW4+PW5为1.5mm,宽度为1mm。 第二段的长度PL4为8.5mm,宽度PW4为1mm;第三段的长度PL3+PW4 为4mm,宽度PW3为0.5mm。C型枝节包括第四段、第五段和第六段,第四段的长度PL6为3.5mm,宽度PW6为1mm。第五段的长度PL5为4.5mm, 宽度PW5为0.5mm。第六段的长度PL3+PW4+PW5为4.5mm,宽度为0.5mm。
为了增强天线工作在在第二频段的性能,经过多次试验发现,天线为如 下参数时,在第二频段时,能更好的去增强天线的阻抗匹配性能,其传输性 能是最好的,具体要通过反射系数、传输效率、隔离度等参数去进行判断, 此时L型枝节包括第七段和第八段,第七段的长度PL2+PW1为8.5mm,宽 度PW2为1mm;第八段的长度PL1为9mm,宽度PW1为2mm。第一段及 第六段分别连接于第七段。
在一实施例中,如图1、12、14所示,当第一频段天线为L型天线 (201/202/203/204)时,L型天线(201/202/203/204)包括第一枝节和第二枝 节,第一枝节的宽度KW1为1mm,长度KL1为8mm;第二枝节的宽度KW2 为1.5mm;长度KL2为6.5mm。
在(201/202/203/204)的规格参数为上述参数时,可以使得排布天线所占 的基板10的面积减小,从而更能方便的适用于小型电子设备,对现有的便携 式以及小型化的相关设备进行性能优化,且天线处于上述频段时,其在第一 频段的传输系数可以低至-10dB。
可选地,边框缝隙天线的参数可以参考图13和图14所示。
在一实施例中,第一频段天线在基板10的长边中轴线的两侧对称设置, 可以进一步提高第一频段天线的阻抗匹配性能,优化天线的性能。第二频段 天线在基板10的长边中轴线的两侧对称设置,从而可以提高第一频段天线的 阻抗匹配性能,第三频段天线在基板10的短边中轴线的两侧对称设置,以提 高第一频段天线的阻抗匹配性能。
为了解决上述问题,如图1所示,本发明还提出一种MIMO天线,MIMO 天线包括基板10、第一频段天线、第二频段天线和第三频段天线,所述第一 频段天线为四个,分别为第二天线202、第四天线201、第七天线204和第五 天线203;所述第二频段天线为四个,分别为第一天线、第三天线、第八天线 和第六天线;所述第三频段天线为两个,分别为第九天线和第十天线;第一 天线、第三天线、第八天线和第六天线、第二天线202、第四天线201、第七 天线204和第五天线203。
在上述实施例中,第一天线、第三天线、第八天线和第六天线工作于第 二频段,第二天线202、第四天线201、第七天线204和第五天线203工作于 第一频段,第九天线和第十天线可在第一频段和第二频段切换工作。通过设 置不同工作频段的天线,可以使得最后形成的MIMO天线能传输不同频段的 信号,从而实现多输入以及多输出,另外,增设可在第一频段和第二频段切 换工作的天线可以丰富天线本身的性能,增加单个天线的传输范围。述基板 10具有相对的第一端101和第二端102以及自第一端101至第二端102延伸 且相对的第一板边103和第二板边104,由于第九天线和第十天线可以工作在 两个频段,因此,若是相隔比较近,两者之间就会相互影响,因此,将第九 天线和第十天线分设于基板10的第一端101和第二端102可以最大程度上增 加第九天线和第十天线的相隔间距,从而增加第九天线和第十天线的隔离度。 进一步地,将第一天线、第三天线、第二天线202及第四天线201设于基板 10的第一板边103,第一天线、第二天线202、第三天线及第四天线201顺次 排列,此时,第一天线以及第三天线被第二天线202隔离,第二天线202以 及第四天线201被第三天线隔离,因此,可以较大程度上降低天线的反射系 数。将第八天线、第六天线、第七天线204及第五天线203设于基板10的第 二板边104,且设置于第九天线和第十天线之间,从而无论第九天线和第十天 线工作哪一频段时,均有不同频段的天线将其隔离开,从而降低反射系数、 第八天线、第七天线204、第六天线及第五天线203沿第二侧面设置顺次排列。 第八天线以及第六天线被第七天线204隔离,第七天线204以及第五天线203 被第六天线隔离,因此,可以较大程度上降低天线的反射系数。
在一实施例中,第一频段为3.3-3.6GHz,第二频段为4.8-5GHz,这两个 频段为工信部确定的5G所用的频段,我们所做的天线性能优化是针对这两个 频段,但是,本方案中所依据的改进的原理以及技术方案也可以应用于其他 频段。此时测量第一天线到第十天线的反射系数,测得的实验结果如图3所 示,此时,第二天线202、第四天线201、第五天线203以及第七天线204的 反射系数与频率的曲线分别为图中S2,2、S4,4、S5,5、S7,7,从图中看出第二 天线202、第四天线201、第五天线203以及第七天线204在第一频段 3.3-3.6GHz时其反射系数均可小于-6dB。第一天线、第三天线、第六天线以 及第八天线的反射系数与频率的曲线分别为图中S1,1、S3,3、S6,6、S8,8,从 图中看出第一天线、第三天线、第六天线以及第八天线在第二频段4.8-5GHz 时其反射系数均可小于-6dB。第九天线、第十天线的反射系数与频率的曲线 分别为图中S9,9、S10,10,从图中看出第九天线、第十天线在第一频段 3.3-3.6GHz以及第二频段4.8-5GHz时其反射系数均可小于-6dB,此时MIMO 天线同时覆盖第一频段和第二频段,在这两个频段内,MIMO天线各个单元 的反射系数均可小于-10dB。
另外对第一天线到第十天线的隔离度进行测试,其结果如图4所示,此 时,S10,7表示第十天线与第七天线204之间的隔离度,S9,4表示第九天线和 第四天线201之间的隔离度,其他曲线的含义与之相同,而未在图中画出的 部分天线两两之间的隔离度优于-20dB,总结来说,此时MIMO天线工作在第 一频段时隔离度均能小于-12.3dB,工作在第二频段时隔离度均能小于-13.5dB。
在一实施例中,如图2所示,基板10包括介质基板和地板106,介质基 板和地板106固定连接,第一频段天线、第二频段天线和第三频段天线设置 于介质基板上,任一天线下方均设置有同轴线60,同轴线60具有外导体和内 导体,外导体与地板106连接,内导体穿过介质基板第一频段天线、第二频 段天线以及第三频段天线一对一连接。
此时,加入同轴线60之后对第一频段天线、第二频段天线以及第三频段 天线的性能进行测试,可以更好的模拟实际测试环境,使得仿真效果和实际 使用情况更相近。而且此时将至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天 线交错设置,可以更好的实现天线跟同轴线60之间的阻抗匹配,从而减小反 射系数以及后传输系数,使得每个天线之间互不影响。
在一实施例中,如图2所示,基板10包括介质基板和地板106,介质基 板和地板106固定连接,第一频段天线、第二频段天线和第三频段天线设置 于介质基板上,MIMO天线还包括设置于相邻的任意两天线之间的N个长条 槽,长条槽为净空区,N个长条槽(501/502)均设置于地板106上。
在上述实施例中,当在相邻的任意两天线之间设置有长条槽时,可以将 任意两天线隔离开来,从而进一步提高其任意两天线之间的隔离度。
在上述实施例中,为了简化生产难度以及生产工序,可以仅在第九天线 与相邻天线之间设置长条槽,以及在第十天线与相邻天线之间设置长条槽, 从而可以增加第九天线以及第十天线与相邻天线处于同一频率时的隔离度, 即在第九天线和第五天线203,以及第十天线和第八天线之间设置长条槽,将 天线两两隔离,对第九天线和第五天线203之间的隔离度进行测量,其结果 如图5所示,第九天线和第五天线203之间的隔离度提高了大约3dB,具有 明显的提升。如图6所示,对第九天线和第五天线203开槽前后的反射系数 进行测量,设置长条槽后,第九天线以及第十天线的反射系数明显降低。
在一实施例中,基板10具有板面,在第二频段天线为边框缝隙天线时, 边框缝隙天线包括第一部分和第二部分,边框缝隙天线的第一部分设置于第 一板边103或者第二板边104上,边框缝隙天线的第二部分分设置于板面上。
其中,将边框缝隙天线分别设置在板面以及板边上,可以较好的实现对 频率的要求,另外,将天线部分设置在板边上,可以进一步减小天线在基板10上所占的面积,从而进一步缩小基板10的面积。
在一实施例中,在第二频段天线为边框缝隙天线时,边框缝隙天线还包 括L型馈电结构(301/302)。
其中,L型馈电结构(301/302)运行在第二频段,将L型馈电结构(301/302) 加上缝隙(303/304)组成的缝隙天线设置为边框缝隙天线,以更好的对第二 频段的信号进行激励,增强天线工作于第二频段的发射和接收能力。其中, 第一天线(由缝隙和L型馈电结构302组成)、第三天线(由缝隙和L型馈 电结构301组成)、第八天线(由缝隙303和L型馈电结构组成)和第六天 线(由缝隙304和L型馈电结构组成)。
在一实施例中,在第三频段天线为π型天线(401/402)时,π型天线包 括Z型枝节、C型枝节以及L型枝节,Z型枝节和C型枝节分别与L型枝节 连接。
其中,L型枝节工作于第一频段,C型枝节和Z型枝节工作在第二频段, 因此,此时的第三频段天线可以实现在第一频段和第二频段之间切换工作, 而且L型枝节的两段可以进行阻抗匹配,从而优化天线的反射系数。C型枝 节和Z型枝节两者的辐射面叠加,从而优化天线的反射系数。
在一实施例中,为了进一步优化天线的性能,经过多次试验得到隔离度、 反射性能以及工作效率较优的天线设计参数。
为了增强天线在第一频段的性能,经过多次试验发现,如图12及图14 所示,天线为如下参数时,其在第一频段的传输性能是最好的,Z型枝节包括 第一段、第二段和第三段,第一段的长度PW4+PW5为1.5mm,宽度为1mm。 第二段的长度PL4为8.5mm,宽度PW4为1mm;第三段的长度PL3+PW4 为4mm,宽度PW3为0.5mm。C型枝节包括第四段、第五段和第六段,第四段的长度PL6为3.5mm,宽度PW6为1mm。第五段的长度PL5为4.5mm, 宽度PW5为0.5mm。第六段的长度PL3+PW4+PW5为4.5mm,宽度为0.5mm。
为了增强天线工作在在第二频段的性能,经过多次试验发现,天线为如 下参数时,在第二频段时,能更好的去增强天线的阻抗匹配性能,其传输性 能是最好的,具体要通过反射系数、传输效率、隔离度等参数去进行判断, 此时L型枝节包括第七段和第八段,第七段的长度PL2+PW1为8.5mm,宽 度PW2为1mm;第八段的长度PL1为9mm,宽度PW1为2mm。第一段及 第六段分别连接于第七段。
在一实施例中,如图1、12、14所示,当第一频段天线为L型天线 (201/202/203/204)时,L型天线(201/202/203/204)包括第一枝节和第二枝 节,第一枝节的宽度KW1为1mm,长度KL1为8mm;第二枝节的宽度KW2 为1.5mm;长度KL2为6.5mm。。
在(201/202/203/204)的规格参数为上述参数时,可以使得排布天线所占 的基板10的面积减小,从而更能方便的适用于小型电子设备,对现有的便携 式以及小型化的相关设备进行性能优化,且天线处于上述频段时,其在第一 频段的传输系数可以低至-10dB。如图7以及如图8所示,对各个天线的效率 进行测量,所有天线在第一频段以及第二频段内的效率可以保持在60%以上。
在一实施例中,第一频段天线在基板10的长边中轴线的两侧对称设置, 可以进一步提高第一频段天线的阻抗匹配性能,优化天线的性能。第二频段 天线在基板10的长边中轴线的两侧对称设置,从而可以提高第一频段天线的 阻抗匹配性能,第三频段天线在基板10的短边中轴线的两侧对称设置,以提 高第一频段天线的阻抗匹配性能。
为了解决上述问题,本发明还提出一种电子设备,包括如上所述的MIMO 天线。
此时对天线各端口的反射系数以及隔离度进行测量,如图9、10、11所 示,此时的电子设备在第一频段和第二频段内的反射系数均小于-6dB,并且 隔离度优于-13dB。
值得注意的是,因为本发明电子设备包含了上述MIMO天线的全部实施 例,因此本发明电子设备具有上述MIMO天线的所有有益效果,此处不再赘 述。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是 在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换, 或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种MIMO天线,其特征在于,所述MIMO天线包括:
基板;
多个天线,多个所述天线包括工作于第一频段的多个第一频段天线、工作于第二频段的多个第二频段天线及可在第一频段和第二频段工作的第三频段天线;
所述基板具有相对的第一端和第二端以及自所述第一端至第二端延伸且相对的第一板边和第二板边,至少两个所述第三频段天线分设于所述基板的第一端和第二端;
所述第一板边和第二板边均设置至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线,所述第一板边上的第一频段天线和第二频段天线依次排布且交错设置;所述第二板边上的至少两个第一频段天线和至少两个第二频段天线交错设置。
2.如权利要求1所述的MIMO天线,其特征在于,所述基板包括介质基板和地板,介质基板和地板固定连接,所述第一频段天线、所述第二频段天线和所述第三频段天线设置于所述介质基板上,所述MIMO天线还包括设置于相邻的任意两天线之间的N个长条槽,所述长条槽为净空区,N个所述长条槽均设置于所述地板上。
3.如权利要求1所述的MIMO天线,其特征在于,所述基板具有板面,在所述第二频段天线为边框缝隙天线时,所述边框缝隙天线包括第一部分和第二部分,所述边框缝隙天线的第一部分设置于所述第一板边或者所述第二板边上,所述边框缝隙天线的第二部分分设置于所述板面上。
4.如权利要求1所述的MIMO天线,其特征在于,在所述第二频段天线为边框缝隙天线时,所述边框缝隙天线还包括L型馈电结构。
5.如权利要求1所述的MIMO天线,其特征在于,在所述第三频段天线为π型天线时,所述π型天线包括Z型枝节、C型枝节以及L型枝节,所述Z型枝节和所述C型枝节分别与所述L型枝节连接。
6.如权利要求5所述的MIMO天线,其特征在于,所述Z型枝节包括第一段、第二段和第三段,所述第一段的长度为1.5mm,宽度为1mm;所述第二段的长度为8.5mm,宽度为1mm;所述第三段的长度为4mm,宽度为0.5mm;
所述C型枝节包括第四段、第五段和第六段,所述第四段的长度为3.5mm,宽度为1mm;所述第五段的长度为4.5mm,宽度为0.5mm;所述第六段的长度为4.5mm,宽度为0.5mm;
所述L型枝节包括第七段和第八段,所述第七段的长度为8.5mm,宽度为1mm;所述第八段的长度为9mm,宽度为2mm;
所述第一段及所述第六段分别连接于所述第七段。
7.如权利要求1所述的MIMO天线,其特征在于,当所述第一频段天线为L型天线时,L型天线包括第一枝节和第二枝节,所述第一枝节的宽度为1,长度为8mm;所述第二枝节的宽度为1.5mm;长度为6.5mm。
8.如权利要求1-7任一项所述的MIMO天线,其特征在于,所述第一频段为3.3-3.6GHz,所述第二频段为4.8-5GHz。
9.如权利要求1-7任一项所述的MIMO天线,其特征在于,所述第一频段天线在所述基板的长边中轴线的两侧对称设置,所述第二频段天线在所述基板的长边中轴线的两侧对称设置,所述第三频段天线在所述基板的短边中轴线的两侧对称设置。
10.如权利要求1-7任一项所述的MIMO天线,其特征在于,所述第一频段天线为四个,分别为第二天线、第四天线、第七天线和第五天线;所述第二频段天线为四个,分别为第一天线、第三天线、第八天线和第六天线;所述第三频段天线为两个,分别为第九天线和第十天线;
所述基板具有相对的第一端和第二端以及自所述第一端至第二端延伸且相对的第一板边和第二板边,所述第九天线和所述第十天线分设于所述基板的第一端和第二端;
所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线及所述第四天线设于所述基板的第一板边,所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线及所述第四天线顺次排列;
所述第五天线、所述第六天线、所述第七天线及所述第八天线设于所述基板的第二板边,且设置于所述第九天线和所述第十天线之间,所述第八天线、所述第七天线、所述第六天线及所述第五天线沿所述第二侧面设置顺次排列。
11.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的MIMO天线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112054294A (zh) * 2020-08-03 2020-12-08 中山大学 一种紧凑型正交极化的十二单元5g多输入多输出天线
CN113540790A (zh) * 2021-04-26 2021-10-22 深圳市宏电技术股份有限公司 Mimo天线及电子设备

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