CN204407467U - 一种无线音响的mimo天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线音响的MIMO天线，所述MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的边框上。本实用新型的技术方案，通过将MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的边框上，并且采用不同布线方式的天线类型，实现MIMO天线的低相关性、高隔离度、高增益和大宽带的设计要求，以解决MIMO技术的多天线布局难题。

Description

一种无线音响的MIMO天线

技术领域

本实用新型涉及无线技术领域，特别涉及一种无线音响的MIMO天线。

背景技术

无线音响是未来音响的发展方向，在传统音响上集成蓝牙模组或WIFI模组即可以实现无线音响的应用方案。通过无线连接将无线音响和智能终端连接，智能终端上的各类音乐文件就可以在无线音响上无损播放，享受美妙的音乐大餐。

用户对无线音响的要求逐步提高，流畅播放各类高品质的网络在线音乐，音响效果要媲美传统有线Hi-Fi(High-Fidelity，高保真)设备。从技术角度上可将上述要求归结为传输速率和抗干扰能力的要求，目前比较流行的MIMO智能天线技术可以完美满足这一要求。

MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)即为典型的多天线技术，是指在发送端或接收端采用多根天线，使信号在空间获得阵列增益、分集增益、复用增益和干扰抵消等，从而得到更大的系统容量、更广的覆盖面和更高的数据传输速率。对于MIMO无线系统的多天线，一方面，其各天线间距较大，必须具有分集功能，不同于常规智能天线；另一方面，各天线应该尽可能接收各方向的散射波，因此也不同于常规分集天线。天线数目、天线间距与天线放置位置等都是至关重要的因素。为了在一定的安装空间中设计相关性低而且接收功率小的多天线系统，MIMO多天线系统的设计不再简单地应用单一的分集技术，而是充分利用空间、极化和方向图的资源进行合理的布局。

但音响设备中的特殊音腔设计要求往往会限制MIMO技术里多天线的布局，多天线的合理布局成为MIMO技术在无线音响上应用的难点。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无线音响的MIMO天线，以解决MIMO技术的多天线布局难题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种无线音响的MIMO天线，所述MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的边框上。

优选地，所述MIMO天线采用至少两种不同布线方式的天线类型。

优选地，所述MIMO天线采用的天线类型包括：偶极子天线、倒F天线、PIFA天线和LOOP天线。

优选地，所述MIMO天线包括至少一个低频天线和至少一个高频天线，且所述低频天线所在边框的长度大于所述高频天线所在边框的长度。

优选地，所述MIMO天线采用一对偶极子天线和一对倒F天线，分别设置在无线音响的低音被动单元的内表面的四个边框上。

一优选技术方案中，所述一对偶极子天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的第一边框上；所述一对倒F天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的第二边框上，其中，第一边框的长度大于第二边框的长度或者第一边框的长度小于第二边框的长度。

优选地，每个偶极子天线的天线辐射体分别通过各自的馈电点与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中每个偶极子天线的两个馈电点之间的距离小于第一距离阈值。

优选地，每个倒F天线的馈电点和接地点与低音被动单元的内表面的边框边缘相邻。

优选地，每个倒F天线的天线辐射体通过馈电点与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中馈电点和接地点设置在天线辐射体的一端，馈电点和接地点之间的距离小于第二距离阈值，且接地点至天线辐射体端部的距离小于馈电点至天线辐射体端部的距离。

进一步优选地，每个倒F天线的馈电点和接地点呈平行线结构设置或者呈L型结构设置。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型公开了一种无线音响的MIMO天线，通过将MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的边框上，解决MIMO技术的多天线布局难题；并且优选地通过采用不同布线方式的天线类型，实现MIMO天线的低相关性、高隔离度、高增益和大宽带的设计要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种无线音响的2*2MIMO天线示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种无线音响的2*2MIMO天线采用两种不同布线方式的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种无线音响的2*2MIMO天线采用两种不同布线方式的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种无线音响的2*2MIMO天线采用两种不同布线方式的示意图

图5为本实用新型实施例提供的偶极子天线的辐射体与馈电点的位置关系示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种倒F天线的辐射体、接地点和馈电点间的位置关系示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种倒F天线的辐射体、接地点和馈电点间的位置关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种无线音响的MIMO天线，该MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的边框上。发明人通过对无线音响中各器件的结构进行分析，由于低音被动单元一般为长方形，最小尺寸约为40mm*20mm，能够满足蓝牙或WIFI的MIMO天线的长度要求，本技术方案通过将MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元上，无需对MIMO天线的布局设置额外的空间或额外的器件，由此解决了MIMO技术的多天线布局难题。

在一优选实施例中，MIMO天线采用至少两种不同布线方式的天线类型。例如采用偶极子天线、倒F天线、PIFA天线或LOOP天线，显然这布线形式仅是示意性的，在本实用新型中对天线的布线形式并不做特别限定。本优选实施例通过采用不用布线方式的天线类型保证不同类型的天线辐射方向不同、提高天线的抗干扰能力，从而实现MIMO天线的低相关性、高隔离度、高增益和大带宽的设置要求。

在另一优选实施例中，MIMO天线包括至少一个低频天线和至少一个高频天线，且低频天线所在边框的长度大于高频天线所在边框的长度。例如可将低音被动单元的长边作为WIFI2.4GHz天线载体，短边作为WIFI5GHz天线载体，即长度越长的一边越适合低频段的天线。本优选实施例的MIMO天线通过包括低频天线和高频天线，满足无线音响的高、低频声音信号的通信要求。

在一具体实施例中，无线音响的低音被动单元为一个长方形，低音被动单元的外表面与音响壳体紧密结合构成密闭的低音腔体，内表面为远离壳体表面的表面。本实用新型的无线音响的MIMO天线为2*2MIMO天线，分别设置在无线音响的低音被动单元的内表面的四个边框上。如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种无线音响的2*2MIMO天线示意图。其中，11为低音被动单元，12为低音被动单元的配重体，用于平衡低音被动单元，13为低频WIFI天线，14为高频WIFI天线。

在另一具体的实施例中，本实用新型的无线音响的MIMO天线采用一对偶极子天线和一对倒F天线，分别设置在无线音响的低音被动单元的内表面的四个边框上。需要说明的是，本实用新型实施例包括但不局限于在上述形状的低音被动单元的内表面上设置MIMO天线，只要低音被动单元的尺寸能够满足MIMO天线的设计要求即可。

本实施例通过偶极子天线和倒F天线的配合使用，能够实现多天线间的低相关性和高隔离度，从而提高天线的工作效率、获得高增益；并且偶极子天线和倒F天线因其制造简单，容易优化，因而更为适用。

图2、图3为本实用新型实施例提供的一种无线音响的2*2MIMO天线采用两种不同布线方式的示意图。该无线音响的MIMO天线包括一对偶极子天线和一对倒F天线。在图2的实施例中一对偶极子天线22分别设置在无线音响的低音被动单元21的内表面的两个第一边框24上；一对倒F天线23分别设置在无线音响的低音被动单元21的内表面的两个第二边框25上。其中第一边框24的长度大于第二边框25的长度，且一对偶极子天线22为低频天线，一对倒F天线23为高频天线。在图3的实施例中一对偶极子天线32分别设置在无线音响的低音被动单元31的内表面的两个第一边框34上；一对倒F天线33分别设置在无线音响的低音被动单元31的内表面的两个第二边框35上。其中第一边框的长度34小于第二边框35的长度，且一对偶极子天线32为高频天线，一对倒F天线33为低频天线。

需要说明的是，低音被动单元的内表面的两个第一边框或者两个第二边框上可以分别设置不同类型的天线，参考图4，图中在两个第一边框42上分别设置偶极子天线43和倒F天线44，相应的两个第二边框45上分别设置偶极子天线46和倒F天线47，相应的，位于第一边框上42的天线为低频天线，位于第二边框45上的天线为高频天线。本实施例的MIMO天线可以根据产品的设计结构和工作需求灵活的选用合适类型的天线，从而合理地布局在低音被动单元41上。

可以理解的是，上述偶极子天线和倒F天线在实际设计中需要分别满足一定的设计要求。

图5为本实用新型实施例提供的偶极子天线的辐射体与馈电点的位置关系示意图。每个偶极子天线51的天线辐射体(511，512)分别通过各自的馈电点(513，514)与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中偶极子天线51的馈电点513与馈电点514之间的距离小于第一距离阈值，通常第一距离阈值约为1mm，以便于装配；第一距离阈值可以根据实际使用情况具体调整，保证偶极子天线的两个馈电点不能相距太远。

需要说明的是，本实用新型实施例的MIMO天线通过采用同轴线与无线音响的主板连接，能够方便无线音响的高低音腔体的设计布局；但本实用新型中对MIMO天线与无线音响的主板的连接方式不做特别限定。

如图6、图7共同所示，为本实用新型实施例提供的倒F天线的辐射体、接地点和馈电点间的位置关系示意图。其中图6中倒F天线的馈电点和接地点呈L型结构设置，图7中倒F天线的馈电点和接地点呈平行线结构设置，相比较而言，图6中的倒F天线的L型结构的馈电点612和接地点613能够更方便地与同轴线连接，而图7中的倒F天线的平行线结构的馈电点712和接地点713使天线结构更为简单，从而能够更方便地安装在低音被动单元的内表面的边框上。通过调节图6或图7中倒F天线的天线辐射体长度可改变谐振频点，调节馈电点和接地点间距可以改变工作带宽。

本实施例中的倒F天线(61,71)的馈电点(612,712)和接地点(613,713)与低音被动单元的内表面的边框边缘相邻，以便于连接；天线辐射体(611,711)通过馈电点(612,712)与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中馈电点(612,712)和接地点(613,713)设置在天线辐射体611,711)的一端，馈电点(612,712)和接地点(613,713)之间的距离小于第二距离阈值，且接地点(613,713)至天线辐射体(611,711)端部的距离小于馈电点(612,712)至天线辐射体(611,711)端部的距离，通常第二距离阈值约为2mm时可以获得合适的工作带宽；第二距离阈值可以根据实际使用情况具体调整。

需要说明的是，天线辐射体的长度会影响谐振频点，其宽度会影响工作带宽，同时制作天线辐射体的材料的介电常数也会影响MIMO天线的谐振频率。具体的，天线的谐振频点会随着天线辐射体的长度增加而增大，天线的工作带宽会随着天线辐射体的宽度的增加而增大，天线辐射体的材料的介电常数越大，天线的谐振频点越低。依据经验，每个天线的辐射体的总长度一般在20mm～50mm的范围内。由于MIMO天线内置于无线音响的腔体中，天线周围必然存在一些喇叭或引线，MIMO天线的带宽和效率受影响会有一定的变化，在实际设计过程中，需要根据MIMO天线周围的情况，灵活地调整天线辐射体的尺寸和无线音响部件的布局，最大限度的保证MIMO天线的工作效率。

综上所述，本实用新型公开了一种无线音响的MIMO天线，通过将MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的边框上，解决MIMO技术的多天线布局难题；并且优选地通过采用不同布线方式的天线类型，实现MIMO天线的低相关性、高隔离度、高增益和大宽带的设计要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线设置在无线音响的低音被动单元的边框上。

2.根据权利要求1所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线采用至少两种不同布线方式的天线类型。

3.根据权利要求2所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线采用的天线类型包括：偶极子天线、倒F天线、PIFA天线和LOOP天线。

4.根据权利要求2所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线包括至少一个低频天线和至少一个高频天线，且所述低频天线所在边框的长度大于所述高频天线所在边框的长度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述MIMO天线采用一对偶极子天线和一对倒F天线，分别设置在无线音响的低音被动单元的内表面的四个边框上。

6.根据权利要求5所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，所述一对偶极子天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的第一边框上；所述一对倒F天线设置在无线音响的低音被动单元的内表面的第二边框上，其中，第一边框的长度大于第二边框的长度或者第一边框的长度小于第二边框的长度。

7.根据权利要求6所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，每个偶极子天线的天线辐射体分别通过各自的馈电点与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中每个偶极子天线的两个馈电点之间的距离小于第一距离阈值。

8.根据权利要求6所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，每个倒F天线的馈电点和接地点与低音被动单元的内表面的边框边缘相邻。

9.根据权利要求6所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，每个倒F天线的天线辐射体通过馈电点与无线音响的主板采用同轴线方式相连接，其中馈电点和接地点设置在天线辐射体的一端，馈电点和接地点之间的距离小于第二距离阈值，且接地点至天线辐射体端部的距离小于馈电点至天线辐射体端部的距离。

10.根据权利要求9所述的无线音响的MIMO天线，其特征在于，每个倒F天线的馈电点和接地点呈平行线结构设置或者呈L型结构设置。