CN114976620A - 高隔离度的mimo天线和多模网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高隔离度MIMO天线和多模网关，其中，高隔离度MIMO天线包括介质基板、第一天线模块、第二天线模块以及电容，介质基板包括模块线路板和设置在模块线路板背面的接地板；第一天线模块设置在模块线路板上且第一天线模块的接地线与接地板连接；第二天线模块设置在模块线路板上且与第一天线模块间隔设置，第二天线模块的接地线与接地板连接；模块线路板上开设有位于第一天线模块和第二天线模块之间条形槽，条形槽的底部与接地板连通，电容设置在条形槽内且电容的两端与接地板连接。通过将条形槽中设置与接底板连接的电容，使得第一天线模块和第二天线模块之间的隔离度进一步增加，从而使天线性能整体得到改善。

Description

高隔离度的MIMO天线和多模网关

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种高隔离度MIMO天线和多模网关。

背景技术

随着社会发展，电子设备朝小型化、集成化的方向发展，可供天线放置的空间相应变小，在空间有限的机器放置多根天线。天线单元的距离变小，隔离度也会相应降低，天线相关性系数增高，影响整机性能。

减少互耦最简单的方法可以通过增大天线距离，或者在有限的空间内拉外置天线来实现。这些方法无疑对机器小型化、集成化产生了冲突，因此需要新的方法去提高天线隔离度。现有的方案有采用地缝结构进行解耦，即在两个天线单元的地中开缝实现解耦。但是在小型多模网关的天线调试中，采用地缝结构解耦增加隔离度，但是主板面积有限，能开缝的金属地面积也有限，使得小型多模网关的天线间难以达到较高的隔离度。

因此，有必要提供一种高隔离度MIMO天线和多模网关来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高隔离度MIMO天线和多模网关，旨在解决如何提高天线单元之间的隔离度的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种高隔离度MIMO天线，包括介质基板、第一天线模块、第二天线模块以及电容，所述介质基板包括模块线路板和设置在所述模块线路板背面的接地板；所述第一天线模块设置在所述模块线路板上且所述第一天线模块的接地线与所述接地板连接；所述第二天线模块设置在所述模块线路板上且与所述第一天线模块间隔设置，所述第二天线模块的接地线与所述接地板连接；所述模块线路板上开设有位于所述第一天线模块和所述第二天线模块之间条形槽，所述条形槽的底部与所述接地板连通，所述电容设置在所述条形槽内且所述电容的两端与所述接地板连接。

可选地，所述第一天线模块和所述第二天线模块均为FPC天线。

可选地，所述第一天线模块为Ziggbee天线模块，所述第二天线模块为WiFi天线模块。

可选地，所述介质基板上还设置有蓝牙天线模块。

可选地，所述条形槽开设在所述模块线路板的边缘位置。

可选地，所述介质基板整体呈圆形结构，所述第一天线模块和所述第二天线模块沿所述介质基板的外周呈扇形间隔分布。

本发明还公开了一种多模网关，所述多模网关包括如上述所述的高隔离度MIMO天线以及用于容纳所述高隔离度MIMO天线的外壳，所述外壳包括下壳体和盖合所述下壳体的上壳体。

可选地，所述第一天线模块包括设置在所述介质基板上的第一馈电芯片和与所述第一馈电芯片连接的第一天线，所述第二天线模块包括设置在所述介质基板上的第二馈电芯片和与所述第二馈电芯片连接的第二天线，所述第一天线和所述第二天线均与所述上壳体固定连接。

可选地，所述上壳体上固定连接有用于夹设所述第一天线和所述第二天线的夹块。

可选地，所述上壳体和所述下壳体通过螺丝固定连接。

本发明技术方案中，将第一天线模块和第二天线模块间隔设置在模块线路板上，且第一天线模块的接地线和第二天线模块的接地线均与接地板连接，这样设置时可以节约介质基板的空间，而模块线路板上开设有位于第一天线模块和第二天线模块之间条形槽，可以阻隔第一天线模块或第二天线模块产生的表面波，从而提高第一天线模块和第二天线模块之间的隔离度，进一步地，在条形槽中设置电容，电容的位置串联在条形槽中，具有滤波作用，相当于加长条形槽的长度。这样在进一步增加隔离度的同时，还能够在有限大小的介质基板上可以减少条形槽的大小，使得能装载更多的电子元件实现更多的功能。

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为本发明一实施例中高隔离度MIMO天线的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本发明一实施例中多模网关的结构示意图；

图4为本发明一实施例中夹块与第二天线配合的结构示意图；

图5为本发明一实施例中未在条形槽中增加电容的隔离度实测结果图；

图6为本发明一实施例中在条形槽中增加电容的隔离度实测结果图；

图7为本发明一实施例中未在条形槽中增加电容的吞吐量实测结果图；

图8为本发明一实施例中在条形槽中增加电容的吞吐量实测结果图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	介质基板	11	模块线路板
12	接地板	13	条形槽
				2	第一天线模块	21	第一馈电芯片
22	第一天线	3	第二天线模块
				31	第二馈电芯片	32	第二天线
4	电容	5	蓝牙天线模块
				6	外壳	61	上壳体
62	夹块	63	下壳体
				7	螺丝

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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本发明中如涉及“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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明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。

本发明提出一种高隔离度MIMO天线和多模网关，旨在解决如何提高天线单元之间的隔离度的问题。

参照图1和图2，为本发明提出的一种高隔离度MIMO天线，包括介质基板1、第一天线模块2、第二天线模块3以及电容4，所述介质基板1包括模块线路板11和设置在所述模块线路板11背面的接地板12；所述第一天线模块2设置在所述模块线路板11上且所述第一天线模块2的接地线与所述接地板12连接；所述第二天线模块3设置在所述模块线路板11上且与所述第一天线模块2间隔设置，所述第二天线模块3的接地线与所述接地板12连接；所述模块线路板11上开设有位于所述第一天线模块2和所述第二天线模块3之间条形槽13，所述条形槽13的底部与所述接地板12连通，所述电容4设置在所述条形槽13内且所述电容4的两端与所述接地板12连接。

在本实施例中，介质基板1可以为PCB板，也可以为FPC板，电容4为1pf电容4，再其他实施例中，电容4还可以选择其他容值的电容4。具体实施时，将第一天线模块2和第二天线模块3间隔设置在模块线路板11上，且第一天线模块2的接地线和第二天线模块3的接地线均与接地板12连接，这样设置时可以节约介质基板1的空间，而模块线路板11上开设有位于第一天线模块2和第二天线模块3之间条形槽13，可以阻隔第一天线模块2或第二天线模块3产生的表面波，从而提高第一天线模块2和第二天线模块3之间的隔离度，进一步地，在条形槽13中设置电容4，电容4的位置串联在条形槽13中，具有滤波作用，相当于加长条形槽13的长度。这样在进一步增加隔离度的同时，还能够在有限大小的介质基板1上可以减少条形槽13的大小，使得能装载更多的电子元件实现更多的功能。

进一步地，所述第一天线模块2和所述第二天线模块3均为FPC天线。在本实施例中，第一天线模块2和所述第二天线模块3均为FPC天线，FPC天线的体积较小，适合小型电子产品的使用，而且可以做到多个频段的天线，性能好，且成本低。

进一步地，所述第一天线模块2为Ziggbee天线模块，所述第二天线模块3为WiFi天线模块。在本实施例中，将第一天线模块2和第二天线模块3设置为不同的信号接收的天线，提高信号接收的通用性，满足Ziggbee天线的通讯协议的同时也能满足WIFI天线的通讯协议。

进一步地，所述介质基板1上还设置有蓝牙天线模块5。在介质基板1上设置蓝牙天线可以进一步增加信号接收的通用性，具体设置时，蓝牙天线模块5与第一天线模块2和第二天线模块3间隔设置，从而提高各天线间的隔离度。

在一实施例中，所述条形槽13开设在所述模块线路板11的边缘位置。在本实施例中，条形槽13开设在模块线路板11的边缘位置一方面可以方便对电容4进行安装，另一方面，方便开槽时加工，切割时直接由模块电路板边缘向内切割即可。

进一步地，所述介质基板1整体呈圆形结构，所述第一天线模块2和所述第二天线模块3沿所述介质基板1的外周呈扇形间隔分布。

参照图3和图4，本发明还公开了一种多模网关，所述多模网关包括如上述所述的高隔离度MIMO天线以及用于容纳所述高隔离度MIMO天线的外壳6，所述外壳6包括下壳体63和盖合所述下壳体63的上壳体61。

具体的，多模网关包括上述高隔离度MIMO天线，所以具有上述高隔离度MIMO天线的所有有益效果，在本实施例中，外壳6用于容纳和保护高隔离度MIMO天线，同时上壳体61上设置有USB接口和Tep-C接口用于实现多模网关的信息传输和连接电源的功能。

进一步地，所述第一天线模块2包括设置在所述介质基板1上的第一馈电芯片21和与所述第一馈电芯片21连接的第一天线22，所述第二天线模块3包括设置在所述介质基板1上的第二馈电芯片31和与所述第二馈电芯片31连接的第二天线32，所述第一天线22和所述第二天线32均与所述上壳体61固定连接。在本实施例中，第一天线22和第二天线32呈片状，第一天线22和第二天线32固定在上壳体61上，且与外壳6的内侧贴合。其中，第一馈电芯片21是型号为cc2530的芯片，第二馈电芯片31是型号为MT7610U的芯片。

进一步地，所述上壳体61上固定连接有用于夹设所述第一天线22和所述第二天线32的夹块62。在本实施例中，夹板上有缝隙，第一天线22和第二天线32伸入缝隙，使得第一天线22和第二天线32由夹块62夹住，防止天线移动。

在一实施例中，所述上壳体61和所述下壳体63通过螺丝7固定连接。通过螺丝7将上壳体61和下壳体63进行可拆卸的连接，方便多模网关后续的维修。

参照图5～图6，图5为未在条形槽13中增加电容4的隔离度实测结果图，图6为在条形槽13中增加电容4的隔离度实测结果图，通过图5和图6的实验数据对比可知；在条形槽13中增加了电容4后，隔离度有10dB以上的提升。

参照图7～图8，图7为未在条形槽13中增加电容4的吞吐量实测结果图，图8为在条形槽13中增加电容4的吞吐量实测结果图，通过图7和图8的实验数据对比可知；在条形槽13中增加了电容4后，吞吐量数据整体提升20Mbps。

综上所述，在条形槽13内设置电容4，使电容4的两端与接底板连接后，天线性能整体得到改善。

以上所述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 (10)

1.一种高隔离度MIMO天线，其特征在于，包括

介质基板，所述介质基板包括模块线路板和设置在所述模块线路板背面的接地板；

第一天线模块，设置在所述模块线路板上且所述第一天线模块的接地线与所述接地板连接；

第二天线模块，设置在所述模块线路板上且与所述第一天线模块间隔设置，所述第二天线模块的接地线与所述接地板连接；

电容，所述模块线路板上开设有位于所述第一天线模块和所述第二天线模块之间条形槽，所述条形槽的底部与所述接地板连通，所述电容设置在所述条形槽内且所述电容的两端与所述接地板串联。

2.根据权利要求1所述的高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述第一天线模块和所述第二天线模块均为FPC天线。

3.根据权利要求2所述的高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述第一天线模块为Ziggbee天线模块，所述第二天线模块为WiFi天线模块。

4.根据权利要求1所述的高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述介质基板上还设置有蓝牙天线模块。

5.根据权利要求1所述的高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述条形槽开设在所述模块线路板的边缘位置。

6.根据权利要求1所述的高隔离度MIMO天线，其特征在于，所述介质基板整体呈圆形结构，所述第一天线模块和所述第二天线模块沿所述介质基板的外周呈扇形间隔分布。

7.一种多模网关，其特征在于，包括如权利要求1～6中所述的高隔离度MIMO天线以及用于容纳所述高隔离度MIMO天线的外壳，所述外壳包括下壳体和盖合所述下壳体的上壳体。

8.根据权利要求7所述的一种多模网关，其特征在于，所述第一天线模块包括设置在所述介质基板上的第一馈电芯片和与所述第一馈电芯片连接的第一天线，所述第二天线模块包括设置在所述介质基板上的第二馈电芯片和与所述第二馈电芯片连接的第二天线，所述第一天线和所述第二天线均与所述上壳体固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种多模网关，其特征在于，所述上壳体上固定连接有用于夹设所述第一天线和所述第二天线的夹块。

10.根据权利要求7所述的一种多模网关，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体通过螺丝固定连接。

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